网格在连通计算机和网页的基础上,还将各种信息资源,例如数据库、软件以及各种信息获取设备都连接成一个整体,向每个用户提供包括计算能力、数据存储能力以及各种应用工具等一体化的透明服务。
北京居民老李,打开电视看足球节目的时候,他不知道他所使用的电力可能来自于河北。当人们使用家中电器,享受电力的种种便利之时,人们并不用去考虑电力来源于何方。
在计算机的世界里,也有一种借鉴电力网提出的技术,这就是网格。
网格技术关注如何有效安全地管理和共享连接到Internet上的各种资源,并提供相应的服务。
网格在连通计算机和网页的基础上,还将各种信息资源,例如数据库、软件以及各种信息获取设备都连接成一个整体,整个网络如同一台巨大无比的计算机,向每个用户提供包括计算能力、数据存储能力以及各种应用工具等一体化的透明服务。它强调的是全面地共享资源、全面地应用服务。
网格的最终目的是希望用户在使用网格计算能力解决问题时,像使用电力一样方便,用户不用去考虑得到的服务来自于哪个地理位置,由什么样的计算设施提供。也就是说,网格给最终的使用者提供的是一种通用的计算能力。
地震预报的背后
地震预报一向是科学家关注的话题。中科院超级计算中心与中科院力学所和国家地震局用户合作,开展地震预测研究。
中科院超级计算中心可为全国用户提供服务,他们的用户遍布北京、辽宁、上海、山东、香港、武汉、南京、合肥、天津、四川、湖南、西安、福建、云南和贵州等地。无论是来自云南的用户还是来自北京的用户,他们在使用网格时都不会感觉到有地域的差别。
在地震预测研究中,预测过的2004年中国地震,有88%的地震落在预测区域内。截止2005年11月底, 2005年中国共发生高于5级的地震13个,其中12个地震落入预测区域,第13个地震为2005年11月26日的九江地震,它虽然不在当年年底的预测区内,但落在次年的预测区内。迄今为止,对国外地震做过5次预测研究,其中4次已经得到验证。
在这背后支撑的是联想深腾6800网格超级计算机。这台超级计算机包括265个四路节点机,1060个主频为1.3Ghz/3MB L3Cache的安腾2处理器芯片(其中1024个主要用于计算),内存总容量为2.6TB,磁盘总容量为80TB(其中光纤盘阵容量61TB)。
其高速连接网络为QsNet,点对点通信带宽高达每秒320MB,延迟时间小于7微秒。节点机系统软件包括Linux操作系统和优化编译及库函数等。
联想自行研制的机群系统软件包括机群管理系统、机群部署系统、机群作业管理系统、并行文件系统、机群监控系统、机群并行通信系统、机群高可用系统、机群负载均衡系统、机群安全防御系统等。
它支持当前主流的并行编程环境MPI、PVM、OpenMP、DSM、HPF。作为国家网格主节点的超级计算机,它配有国际通用的网格计算环境软件Globus和MPI-G以及国内自主研制的网格软件。深腾6800具有联想自主研制的机群基础架构,它包括分步上电系统、通风散热系统、布线系统以及硬件监控系统。
中国科学院计算机网络信息中心作为“中国国家计算与网络设施(简称NCFC)”和“科学数据库及其信息系统”两大工程任务的建设者,为中国科学院内外科研单位提供超级计算支撑服务。
选择联想的理由
“十五”期间国家863重大专项“高性能计算机及其核心软件”的主要目标是建设国家网格(CNGrid), 使全国科技工作者共享高性能计算机和存储等多项资源。 国家网格包括两个主结点和一批普通结点及若干应用结点, 其中国家网格主结点超级计算机的研制是该专项的重大任务。
联想集团通过竞争获得了设在中科院计算机网络信息中心的北京主结点超级计算机的研制任务, 该项目同时受到中科院十五信息化建设项目“超级计算环境建设与应用”的支持。
应用于中科院网络中心的联想深腾6800超级计算机,在2003年11月,美国能源部劳伦斯·伯克利国家实验室公布的最新的全球超级计算机500强中,其峰值浮点运算速度每秒5.324万亿次,Linpack测试结果为 每秒4.183万亿次,名列2003年11月世界TOP500第14名。
在TOP500高端计算机中,联想深腾6800整机效率仅低于NEC“地球模拟器”(向量并行专用机)列第二位,在通用高端计算机中,其整机效率名列第一。
数据库组合查询TPC-H (1TB量级) 测试结果:9950 QphH(每小时查询数),目前世界排名第四位。性能价格比:1321RMB/QphH,目前世界排名第三位。
2003年11月国际TPC组织公布的全球计算机TPC-H排名, 联想深腾6800名列第四。
联想深腾6800在MM5 benchmark(气象领域超级计算机性能测试方法)测试中性能表现突出,达到了国际领先水平,联想深腾6800超级计算机在所有cluster结构中效率最高。
随着CPU数目的增加,联想深腾6800超级计算机的运算能力最强、具有最好的加速比和可扩展性。512个CPU的运算能力达到116732 Mflop/sec,是目前世界上MM5 benchmark测试的最高值。联想深腾系列超级计算机为中国气象科学提高预报精度,实现城市精细预报提供了稳定高效的计算平台。
美国YAHOO FINANCIAL NEWS报道,联想深腾6800创造了基于Linux平台的Oracle数据库查询的世界纪录,也是Linux平台上的第一个TPC-H 1TB世界纪录,它表现出前所未有的扩展性和性能。
平均每个深腾6800处理机的查询性能是TPC-H1TB查询结果最好的另一台机群结构系统(32X4 CPU)(DB2+NT)每个处理机查询性能的3.5倍。这项TPC-H认证测试是联想出资由联想研究人员在联想深腾6800上完成。
联想深腾6800已成功运行天气预报、石油地震资料处理、核能开发利用、计算流体力学、基因与蛋白质分析和材料科学等领域的20多项应用,表现出优异的应用性能与效率和很高的稳定性。
用四分之一规模的深腾6800可以在87分钟内精确预报(精度:1平方公里)奥运会开闭幕式时主会场及其周边地区36小时内的天气,用它的16个处理机做网络信息服务,每天可处理180亿次点击。
联想深腾6800超级计算机是国家重大信息技术装备。它将广泛应用于大规模科学工程计算、商务计算和网络信息服务的各个领域,成为网格计算的主流机型。
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