超算中心的基本组成,国内有哪些比较有名的超算中心?
超级计算中心(简称超算中心)是为高性能计算(HPC)提供基础设施和服务的机构,其核心组成部分包括:
超级计算机系统
计算节点:由大量高性能服务器组成,通常配备多核CPU、加速器(如GPU、TPU)或专用芯片(如国产申威处理器)。
高速互联网络:如InfiniBand或定制互联技术(如神威的互连网络),确保节点间低延迟通信。
存储系统:高性能并行文件系统(如Lustre、GPFS)和大容量存储,满足PB级数据读写需求。
软件环境
操作系统:多为Linux定制版本(如神威的RaiseOS)。
作业调度系统:Slurm、PBS等,管理计算资源分配。
开发工具:编译器(如GCC、Intel编译器)、并行编程库(MPI、OpenMP)、科学计算软件(MATLAB、GROMACS等)。
基础设施
冷却系统:液冷(如浸没式冷却)或风冷,解决高功耗带来的散热问题。
电力供应:需稳定且高容量的电力支持,部分中心配备备用电源。
安全与监控:物理安全和网络安防系统。
应用支持
面向气象、能源、生物医药、人工智能等领域的专业软件和算法优化服务。
国内著名超算中心
中国在全球超算领域处于领先地位,以下为代表性的超算中心:
国家超级计算天津中心
代表机型:天河系列(如“天河一号”中国首台世界第一的超算,“天河三号”E级原型机)。
应用:石油勘探、航空航天、大数据处理。
国家超级计算广州中心
代表机型:“天河二号”(曾多次蝉联TOP500榜首)。
应用:气候模拟、生物医药、智慧城市。
国家超级计算无锡中心
代表机型:“神威·太湖之光”(采用国产申威处理器,曾获世界第一)。
应用:海洋模拟、工业仿真、量子计算研究。
国家超级计算深圳中心
代表机型:“曙光6000”及后续升级机型。
应用:人工智能、金融建模、基因测序。
国家超级计算长沙中心
代表机型:天河超级计算机分支。
应用:工程仿真、天气预报、教育科研。
国家超级计算济南中心
代表机型:“神威”系列(如“神威蓝光”)。
应用:电磁仿真、新材料研发。
上海超级计算中心
代表机型:“魔方”(早期国内重要超算)。
应用:汽车设计、药物研发。
国际地位
中国超算在TOP500榜单中长期占据前列,但受美国制裁影响(如限制英特尔、NVIDIA芯片出口),国产化进程加速(如申威、飞腾处理器及自主互联技术)。2023年后,新一代E级(百亿亿次)超算如“天河三号”“曙光”等逐步投入使用。