超级计算中心的建设和运营模式PPT课件

超级计算中心的建设和运营模式，极光信息产业(北京)有限公司于2009年10月，报告员：聂华，2，超级计算中心的建设是国家/区域战略任务超额计算中心规划和建设方式成为云计算中心运营服务模式，探讨机遇和挑战，主题，6/13/2020，2，3，6/13/2020，3，“战略计算”一词首次出现在1995 ASCI共投资10亿美元，主要参与者有Sandia、LosAlamos、Lawrence三个国家实验室和Stanford、Chicago等五所大学，工业界选择了IBM、Intel、SGI和Cray四个合作伙伴。 ASCI程序为DOE提供5台10-100TFlops超级计算机。 其中包括我们熟悉的IntelASCIRed、IBMASCPurple等。 20年来，美国最大的超级计算机都配置在DOE的国家实验室。 “超计算”是美国的“国家战略”，4、过去18个月美国利用超计算机获得的主要科学技术突破：解读蛋白质表面结构的特殊作用，着力于新药的开发，了解火焰中的气体/热能/化学反应燃烧的关系， 促进清洁能源的研究获得高温超导材料的一系列理论突破这些成果是对生物、制药、新能源、新材料等工业领域有很大影响的美国未来竞争力的主要保障。 “计算科学利用先进的计算能力理解和解决复杂问题，是确保科学领导人的地位、经济竞争力和国家安全的关键” 美国总统信息咨询委员会报告显示，中国的“二弹一星”、“载人航天”、科技进步、经济飞跃也离不开“超级计算机”的支撑。 超计算是国家/地区核心竞争力的重要标志，5，6/13/2020，5，主要国家通过政府投资建立超计算中心，具有保证计算资源先进性的计算资源使用的合理性保障技术服务专业，韩国超计算中心30兆次，芬兰超计算中心86兆次， 美国圣地亚哥超计算中心达42万亿次，美国超计算应用中心达164万亿次，西班牙巴塞罗那超计算中心达94万亿次，美国德克萨斯超计算中心达580万亿次，德国尤利西研究中心达1000万亿次，美国新墨西哥超计算中心达170万亿次中国科学院超计算中心140兆次，上海超计算中心200兆次，日本东京工业大学gsic 170兆次，国内外超计算中心的建设和发展，6，6/13/2020，6，“超计算机”的“中国力量”:极光、银河、神威1983年，防卫科学院每秒1亿次“银河” 1992年，国防科技大学开发出每秒10亿次“银河II”巨大飞机。 1995年，中国科学院成功地开发出了每秒25亿次的MPP计算机。 1997年，国防科技大学开发了“银河III”亿次巨大飞机。 1999年，国家并联机工程中心开发了每秒3840亿次“神威I”。 2004年，成功开发出了每秒10兆次的“曙光4000A”超级计算机，排名前500名，中国继美、未来之后，位居世界超计算领域之首。 2008年，成功开发出了每秒230兆次的“曙光5000A”超级计算机，再次排名世界前500位。 2009年，国防科技大学每秒开发1.2千万次“天河一号”，受到国民的关注。“超级计算机”在中国的发展，7，6/13/2020，7，超级计算机越来越是现代社会的运营支柱，8，6/13/2020，8，科学研究，超级计算机越来越是现代社会的运营支柱，9，6/13/20 社会和公共服务， 国家和社会安全超计算越来越成为现代社会运营的基础支柱，10、6/13/2020、10、科学研究、超计算越来越成为现代社会运营的基础支柱，11、6/13/2020、科学研究、超计算越来越成为现代社会运营的基础支柱，1 2020、12、科学研究超计算越来越成为现代社会运营的支柱，13、6/13/2020、13、计算模拟和传统理论分析和观察实验现在进行科学研究创新的三大支柱，计算、创造未来，14、6/13/2020、14 由于技术含量高、功能强，必须召集能承担高级科技应用的高级人才，提高超计算中心所在城市地区的科技能力。 由于超级计算中心的建设一般规模大，应用能辐射周边地区，相邻地区的重复建设很难，所以夺取超级计算机中心建设的先行者，争夺地区科技发展的领先地位，赢得高端产业集聚对建设中心城市来说建设高性能超级计算中心，可以聚集需要高性能计算平台的高端应用，提高地区科研水平，增强企业核心竞争力，推进城市地方经济建设。 超计算中心完成的重要高端科研项目提高了城市的显示度和荣誉度。 高性能超级计算机平台作为吸引和引进高级人才的硬件条件，可以提高城市教育、科研水平和质量。 高性能的超级计算机作为IT基础设施，可以改善地区投资环境，促进城市招揽。 超计算中心的建设为什么成为了城市争夺的热点，15，6/13/2020，15， 北京市计算中心、互联网等：广州超计算中心、沈阳超计算中心等的建设计划已进行立案论证，极光机全面配置在国内超计算中心，建16超计算中心是国家/区域战略任务超计算中心的规划和建设方式云计算中心的运营服务模式探讨了机遇和挑战，主题为6/13/2020、16、17、6/13/2020、17， 第一阶段：前期调查成立准备组的高性能计算需求分析制造商的技术方案和案例调查第二阶段：可行性研究编制项目提案组织评审编制可行性研究报告和评审第三阶段：立案项目的建设方案和审查政府批准立案， 第四阶段：土建和选定设备的选定和合同土建招标和施工(如有)第五阶段：设置调试室的基础设施，准备超级计算机硬件和软件系统的集成技术训练的第六阶段：运行试验的正式交付，超级计算机中心的建设流程，18，6/6 面向教育、科研、企业、政府等机构，根据需要对计算资源、存储资源和软件资源的技术支持服务并行编程，应用程序移植高性能计算相关软件使用高性能计算系统环境(工作管理系统、开发环境) 高级技术咨询服务和通用技术开发并行软件、专用软件、共享或商业软件的用户定制开发通过高级数学建模、算法设计服务在虚拟产品设计中提供CAE应用(结构分析、流体分析、热分析、电磁场分析) 核心工程咨询服务培训服务：系统技术、并行编程、计算方法、软件使用、网格计算等为高性能计算机硬件制造商、应用软件制造商、演示体验中心、用户测试为购买高性能计算机平台的用户和想自己构建的用户提供第三方技术咨询软件的发布、交流和共享服务。建设超计算中心的核心业务计划，19，6/13/2020，19，超计算中心等于购买高性能计算机。 另外，为了确保服务质量和使用效率，有必要进行多方面的系统、业务建设。 基础设施建设，超计算机系统软件改造，应用支持团队的服务运营机制，超计算中心建设的“复杂性”，20，商业软件资源需求实例6/13/2020，20，21，6/13/2020，21，科学软件资源需求实例建设保障超计算中心业务正常运营的服务和运营团队派遣技术和管理培训学习，掌握管理和应用技术。 招聘高性能计算领域博、硕士研究生为中心工作，保证超级计算机具有较强的技术能力，可以开展多种业务。 人员队伍建设实例，23，6/13/2020，23政府的投资建设和运营服务是“区域制造业、高新技术企业及教育科研等用户在气象预报、药物设计、生命科学、汽车、新材料、土木工程、物理、化学、航空、宇宙、船舶等10个应用领域，ARJ支线飞机的全飞机发动机悬挂等设计任务支持荣威750、550、奇瑞A3、A01D的虚拟设计，A3通过CNCAP五星安全大奖上海外环隧道、崇明过江隧道、渡江大桥的安全评价和设计模拟正确预测蛋白质蛋白质相互作用，完成了世界影响力的新药设计和研究以船舶水动力特性的数值模拟、支线飞机空气动力学设计分析、船尾组合浆区域压力发表飞机的优化设计、汽车碰撞和安全性评价、金属催化过程、药物分子设计、地质结构和抗震性能评价、上海超额计算为例，分析了典型的超额计算中心运营模式，分别为24、6/13/2020、24、 上海超额计算中心对区域科学技术创新发挥了巨大作用，25，6/13/2020，25，超额计算中心成功运营，创造利润，获得投资者认可和进一步发展的机会，以上海超级计算中心为例，超级计算中心的分期建设原则，26，6/6 传统超计算中心主要作为公共计算平台，为了提高地区科研能力和企业的核心竞争力，通常需要财政补助金。超计算中心收入源计算资源点播服务高级技术咨询服务企业超计算中心主要支出IT设施的电力消费者工资等成本房地产管理和其他费用，超计算中心的运营成本，27，6/13/2020， 27全面采用“绿色计算”高性能服务器系统，刀片式服务器，虚拟化技术，电源管理技术，水冷散热技术，实际有效地管理电费， 运营者没有面临的主要问题和课题由于基础设施的阶段性改造而导致混乱的服务器淘汰更新快，“可怕”电费账单依然依赖政府的财政资金，曙光5000A运营成本28，正在探索适合超计算中心应用的新技术和新平台已经大规模运行的GPGPU机群设置在中国科学院过程控制研究所，在业界第一个完全符合SSI标准的TC36002009年旧金山IDF大会上正式公布，PHPC推动了HPC的普及，基于龙芯CPU的板设计，PowerConf节能2020，29，政府，2000年第一期3.5年3000万元2004年第二期3年4500万元，2009年第三期3年9000万元近年情况，上海超级计算中心运营资金情况，30，6/13/2020，30，国际超级计算中心资金情况，31，6/规划基础设施，避免阶段性改造，广泛调查，全面设计一次投入(合计投入超过7亿人)设备批量入场，迅速投入运营的一期设备迅速入场，2010年直接深交会二期、三期设备根据业务需要规模入场，追求综合利润最大化先进行科学计算城市信息服务引领现在的科学计算，是快速服务、快速成果的数字城市， 电子政务在华南超计算中心未来的主要方向上以重视公共基础设施服务属性的政府支持为主强调超计算平台对地方科技的强烈支持作用发挥超计算平台的公益效果，华南(深圳)超计算中心的建设方式、32、超计算中心的建设成为国家/区域战略任务超计算中心规划和建设方式成为云计算中心运营服务模式，探讨机会和挑战，主题，6/13/2020，32，33，6/13/2020，33，支持者的观点：超计算中心的建设是先进模式的优化，IT硬件其本身是节约行为的相反观点：超计算中心运营是政府财政负担经济不发达的地区，持续的财政资金需求困扰着政府，究竟是谁错了？ 如果没有超计算中心，政府每年分散的IT投资的浪费很明显，但是很多政府没有改变原来的IT投资方式，投资没有减少，有新的需求，当然会产生财政负担的问题解决途径：集中投资后，分散投资必须有效地控制现有的政府财政申请和补助模式， 很难从高效的超计算中心自我经营模式中寻找新的断点模式：分散的IT投资从政府统一向超计算中心购买服务，改正超计算中心运营模式引起的矛盾，34，6/13/2020，34，设立业务部门超计算中心政府和共同建设公司设立股份制合资公司进行企业化运营，政府提供基础运营费用补助金。 政府设定基本运营指标外包第三方企业的运营，提供减免税收等优惠政策，企业自负盈亏。 在保证运营指标的前提下，企业可以利用超计算中心进行相关商业运营，补充运营费用，提高运营水平。 更大胆的构想：制造商投资建设和运营超计算中心，政府定期、定量地购买超计算中心的硬件和软件服务，补助制造商的建设投资和超计算中心运营费用。 新型超计算中心运营模式的探索，35，6/13/2020，35，新的建设运营模式：极光投资建设和运营超计算中心，政府定期、定量地购买超计算中心的硬件和软件服务，补偿建设投资和运营成本。 用户收益政府消除了对未来不确定性的担心。超级计算中心随着政府信息化的应用，可以大幅度提高政府信息系统的集中度，节省大量经费。 政府取得了吸引外资的效果。 超计算中心也成为城市的科技名片，具有很强的显示度。 成都超级计算中心的大胆尝试，36，6/13/2020，36，利益模式分析，超级计算中心，制造商，政府，战略合作协议，37，6/13/2020，37云计算模式！ 成都超级计算中心建设模式解释，38，6/13/2020，38， 政府主导的新型超计算中心的建设进入快速发展阶段超计算中心是政府基础设施建设的一部分“公共服务”是未来超计算中心的基本属性超计算中心的应用模式不断扩大科研类：面向教育和科研领域用户的科学计算应用企业类：计算、 政务级，为提供记忆和软件资源的企业用户提供服务并根据需要收费；政务级，为IT投资集中；政务信息共享；交换中心金融级，为金融、证券等行业提供大量数据挖掘；灾害备用级，为政府和大型企业提供数据和应用程序电子商务类：在线交易平台和商业智能数据处理类：处理和分析大容量互联网数据.超计算中心的发展要求、39、超计算中心的崛起是IT产业的发展趋势，IT资源有从分布集中的倾向的大规模超级计算中心(以及未来的云计算中心)的建设，在快速发展的时期资源整合提高了利用效率降低总拥有成本， 最佳的应用程序级别和服务支持IT资源是“按需服务”模型，用户可以使用“云计算中心”作为平台来支持“按需服务”的“云计算中心” 服务平台，即提供asa服务基础架构的服务InfrastructureasaService平台，超级