上海超級(jí)計(jì)算中心介紹

李根國(guó)2006624上海超級(jí)計(jì)算中心介紹

暨高性能計(jì)算在越江隧道工程中的應(yīng)用概況和功能定位資源組織架構(gòu)和團(tuán)隊(duì)業(yè)務(wù)模式運(yùn)行情況和發(fā)展規(guī)劃典型應(yīng)用項(xiàng)目上海超級(jí)計(jì)算中心介紹概況上海市政府投資建設(shè),2000年上海市一號(hào)重大工程－－上海信息港主體工程之一，是國(guó)內(nèi)首家對(duì)外開放的、公共的超級(jí)計(jì)算中心上海政府持續(xù)支持，經(jīng)過二期建設(shè)，能力更加強(qiáng)大可持續(xù)發(fā)展的運(yùn)營(yíng)機(jī)制運(yùn)行六年來取得了大量的成果功能上?！翱平膛d市”的公共基礎(chǔ)平臺(tái)，發(fā)揮大規(guī)模計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，提升創(chuàng)新能力和研發(fā)手段定位強(qiáng)大的高性能計(jì)算資源為上海和全國(guó)服務(wù)開發(fā)科學(xué)研究、工程、商業(yè)、公共服務(wù)領(lǐng)域的高性能計(jì)算應(yīng)用國(guó)家網(wǎng)格環(huán)境中擔(dān)任主結(jié)點(diǎn)多學(xué)科領(lǐng)域合作，交流；國(guó)際交流和合作科普基地

SUNWAY-1超級(jí)計(jì)算機(jī)MPP體系架構(gòu),3840億次CPU:480個(gè)ALPHA500MHz主要用于科學(xué)研究SUNWAY64P集群系統(tǒng)Cluster體系架構(gòu)，3028億次CPU:66個(gè)IntelXeon2.4G主要用于工程計(jì)算硬件資源

Dawning4000A超級(jí)計(jì)算機(jī)

Cluster體系架構(gòu)，10萬億次

Myrinet

互聯(lián)

CPU：2128個(gè)64位AMDOpteron2.4GHz95TB存儲(chǔ)系統(tǒng)曙光4000A獲TOP500第十名證書軟件資源并行環(huán)境和編譯器數(shù)學(xué)函數(shù)庫(kù)ATLAS線性代數(shù)BLACS基本線性代數(shù)通信子程序庫(kù)FFT快速傅里葉變換程序庫(kù)FFTW離散傅里葉變換GOTO高性能BLASLAPACK線性代數(shù)例行測(cè)試庫(kù)PETSc科學(xué)計(jì)算工具包ScaLAPACK高性能線性代數(shù)庫(kù)Matlib數(shù)學(xué)工具包MPICH1.2.5Myrinet版本Ethernet版本PVM3.4.4Myrinet版本Ethernet版本

gcc3.2.2-5（TurboLinux）PGI6.0JDK1.4.2LSF作業(yè)管理系統(tǒng)DCMS曙光集群管理系統(tǒng)SSC自主開發(fā)主機(jī)信息管理系統(tǒng)系統(tǒng)管理操作系統(tǒng)TurboLINUX8.0FreeCode共享源代碼名稱描述WIEN2000計(jì)算化學(xué)并行程序NWCHEM

計(jì)算化學(xué)程序包

CPMD

分子動(dòng)力學(xué)從頭計(jì)算程序

EGO

并行分子動(dòng)力學(xué)程序

DOCK

分子對(duì)接程序

BLAST

序列相似性檢索程序

NAMD

分子動(dòng)力學(xué)計(jì)算程序VASP量子力學(xué)的分子動(dòng)力學(xué)模擬程序ABINIT

電子結(jié)構(gòu)計(jì)算程序

MM5

中尺度數(shù)值模式的計(jì)算程序

WRF

中尺度預(yù)報(bào)模式與資料同化系統(tǒng)ARPS

區(qū)域氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算程序GRAPES

全球和區(qū)域氣象分析預(yù)報(bào)系統(tǒng)FDS

火災(zāi)模擬程序LS-DYNA(64CPU)PAM-CRASH(32CPU)ABAQUS(8CPU)ANSYS-Multiphysics(16CPU)NASTRAN(8CPU)MARC(8CPU)FATIGUEADAMSFEKO(16CPU)……FLUENT（128CPU）CFX(64CPU)STAR-CD（16CPU）ICEM-CFD

GAMBIT

HYPERWORKSPATRANAI-E……CAE商業(yè)軟件：通用有限元分析軟件和CFD軟件信息安全漏洞評(píng)估系統(tǒng)防火墻系統(tǒng)入侵檢測(cè)系統(tǒng)用戶認(rèn)證系統(tǒng)病毒防護(hù)系統(tǒng)VPN系統(tǒng)數(shù)據(jù)加密系統(tǒng)信息安全管理英國(guó)BS7799安全認(rèn)證安全的主機(jī)操作系統(tǒng)用戶權(quán)限分離訪問監(jiān)控主機(jī)安全網(wǎng)絡(luò)安全安全方針資產(chǎn)分類與控制人員安全物理環(huán)境安全通信與操作管理訪問控制系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)業(yè)務(wù)連續(xù)性管理符合性中心組織架構(gòu)上海市信息化委員會(huì)上海超級(jí)計(jì)算中心財(cái)務(wù)部公共關(guān)系部辦公室人力資源部技術(shù)支持部研究開發(fā)部科學(xué)計(jì)算部工程計(jì)算部超算控股公司聯(lián)合咨詢團(tuán)體超算分中心業(yè)務(wù)模式上海超級(jí)計(jì)算中心是提供高性能計(jì)算服務(wù)的機(jī)構(gòu)

主機(jī)全天候運(yùn)行，各領(lǐng)域有應(yīng)用和技術(shù)支持應(yīng)用服務(wù)供應(yīng)商（ASP）的業(yè)務(wù)模式軟件作為一種服務(wù)（Softwareas-a-service）縱向（學(xué)科領(lǐng)域）和橫向（應(yīng)用領(lǐng)域）的解決方案用戶全面收費(fèi)，但只負(fù)擔(dān)部分運(yùn)營(yíng)費(fèi)用

降低工程用戶在IT和研發(fā)方面的成本和風(fēng)險(xiǎn)支持科學(xué)研究保障一：專業(yè)的維護(hù)隊(duì)伍超算擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富的高水平維護(hù)隊(duì)伍穩(wěn)定，利于經(jīng)驗(yàn)積累專業(yè)，良好的計(jì)算機(jī)背景，高級(jí)別專業(yè)培訓(xùn)專職，值班工程師、系統(tǒng)管理工程師、網(wǎng)絡(luò)工程師協(xié)作，應(yīng)用服務(wù)部門協(xié)助進(jìn)行運(yùn)營(yíng)管理保障二：嚴(yán)格的運(yùn)營(yíng)管理制度7*24小時(shí)嚴(yán)密的主機(jī)運(yùn)行監(jiān)控制度周密完善的例行保養(yǎng)制度嚴(yán)格周全的操作記錄存檔制細(xì)致謹(jǐn)慎的應(yīng)急預(yù)案制度結(jié)合BS7799的安全保障制度保障三：全方位的外圍保障應(yīng)用服務(wù)部門嚴(yán)格規(guī)范的上機(jī)審核流程嚴(yán)格進(jìn)出人員控制和管理措施人力資源、公關(guān)等部門的積極參與電力、空調(diào)、消防等設(shè)施保障全中心的安全意識(shí)和超級(jí)計(jì)算氛圍保障四：高質(zhì)量的用戶服務(wù)體系用戶問題及意見處理流程管理辦法完善的用戶培訓(xùn)計(jì)劃完全的機(jī)時(shí)收費(fèi)制度用戶滿意度評(píng)估制度各類技術(shù)及行政管理制度運(yùn)行情況和發(fā)展規(guī)劃三臺(tái)主機(jī)始終保持較好的主機(jī)利用率。累計(jì)用戶241個(gè)，以上海及華東地區(qū)為主，來自19個(gè)省上機(jī)項(xiàng)目超過1000個(gè)。神威-I歷年使用率

曙光機(jī)4000A使用率目前已是飽和狀態(tài)

中心三期規(guī)劃持續(xù)發(fā)展對(duì)高性能計(jì)算應(yīng)用的意義重大超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：100萬億次以上的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，更加豐富的應(yīng)用軟件，更加完善的，強(qiáng)大的高性能計(jì)算服務(wù)體制更加廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，在若干領(lǐng)域建設(shè)高性能計(jì)算領(lǐng)域的應(yīng)用平臺(tái)得到更多來自國(guó)家層面的支持典型應(yīng)用項(xiàng)目和軟件開發(fā)

主要上機(jī)課題（基礎(chǔ)研究）區(qū)域氣候模式的研究天體磁流體動(dòng)力學(xué)數(shù)值模擬宇宙大尺度結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬紅外光電子材料的第一性原理設(shè)計(jì)，納米材料原子分子線運(yùn)輸性質(zhì)的研究半導(dǎo)體絕對(duì)形變勢(shì)的第一性原理設(shè)計(jì)新藥研究蛋白質(zhì)分子動(dòng)力學(xué)和蛋白質(zhì)全電子結(jié)構(gòu)計(jì)算非晶態(tài)催化劑理論研究嚴(yán)格對(duì)角化方法計(jì)算低維體系動(dòng)力學(xué)鋰電子二次電池材料設(shè)計(jì)的理論計(jì)算電場(chǎng)對(duì)表面結(jié)構(gòu)的影響及調(diào)制固體材料結(jié)構(gòu)和性能的計(jì)算研究多元多尺度復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)及其行為研究主要上機(jī)課題（基礎(chǔ)研究，續(xù)）磁層亞暴觸發(fā)過程的全球MHD-Hall數(shù)值模擬磁約束聚變等離子體的計(jì)算機(jī)模擬強(qiáng)關(guān)聯(lián)體系重的離子尺寸效應(yīng)、居于域電子結(jié)構(gòu)與磁特性水溶液中的蛋白質(zhì)分子電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的量子力學(xué)計(jì)算與艾滋病有關(guān)的蛋白質(zhì)分子電子結(jié)構(gòu)的量子力學(xué)計(jì)算原子、分子線量子體系輸運(yùn)性質(zhì)的理論研究原子簇組裝納米薄膜的模擬研究強(qiáng)場(chǎng)激光物理及相關(guān)高技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)物理的數(shù)值模擬全基因組掃描數(shù)據(jù)分析蛋白質(zhì)折疊動(dòng)力學(xué)激光等離子體相互作用模擬多元多尺度復(fù)合材料界面結(jié)構(gòu)及其行為研究湍流直接模擬主要上機(jī)課題（工業(yè)工程）支線飛機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)分析飛機(jī)大攻角氣動(dòng)特性計(jì)算基于NS方程的跨音速顫振分析軟件并行化和應(yīng)用微波成像儀天線系統(tǒng)仿真計(jì)算衛(wèi)星太陽(yáng)電池翼分子污染量的DSMC模擬計(jì)算研究高速水中兵器流體動(dòng)力基礎(chǔ)數(shù)值研究艦體、附體及螺旋槳相互干擾CFD技術(shù)并行快速多極算法在大規(guī)模電子計(jì)算中的應(yīng)用整車碰撞分析計(jì)算三維編織復(fù)合材料的彈道有限元計(jì)算沉管隧道地震響應(yīng)分析大型盾構(gòu)隧道仿真（盾構(gòu)隧道施工過程全三維可視化數(shù)值仿真、大型盾構(gòu)隧道三維動(dòng)態(tài)數(shù)值仿真及其應(yīng)用）航道泥沙淤積模擬并行軟件開發(fā)工作NASTRAN在神威超級(jí)計(jì)算機(jī)上的移植、并行化汽車碰撞與沖壓成型仿真系統(tǒng)并行化及工程應(yīng)用基于NS方程的跨音速顫振分析軟件并行化鋼液流動(dòng)模擬軟件的并行化和可視化系統(tǒng)開發(fā)航道泥沙淤積分析軟件并行化開發(fā)

用直接模擬蒙特卡羅（DSMC）并行計(jì)算方法以及評(píng)價(jià)衛(wèi)星太陽(yáng)電池翼分子污染基于精細(xì)積分的時(shí)域分解并行計(jì)算技術(shù)科學(xué)計(jì)算軟件包在“曙光4000A”上優(yōu)化并行軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)和模式研發(fā)部并行計(jì)算團(tuán)隊(duì)科學(xué)計(jì)算部應(yīng)用團(tuán)隊(duì)工程計(jì)算部應(yīng)用團(tuán)隊(duì)遵照軟件工程的規(guī)范開發(fā)應(yīng)用軟件按照軟件開發(fā)的需要，由應(yīng)用部門和研發(fā)部組成軟件開發(fā)團(tuán)隊(duì)高性能計(jì)算在越江隧道工程中的應(yīng)用極端情況---地震響應(yīng)

日常運(yùn)行和壽命評(píng)估

施工過程中的應(yīng)用

大型地下工程的地震安全復(fù)興東路盾構(gòu)隧道整體裝配效果圖

盾構(gòu)隧道各管段軸向螺栓的軸向力最大值中較大值出現(xiàn)在p3、p5、p10、p13這些與聯(lián)絡(luò)通道相連的管段，此外與這些管段相鄰的管段螺栓軸向力也會(huì)出