1、超算中心应用发展情况汇报国家超级计算广州中心NATIONAL SUPERCOMPUTER CENTER IN GUANGZHOU目 录OUTLINE01中心建设概述020304中心应用情况中心发展规划大数据基金项目3 超级计算机对科学发现、技术创新、产业革命的重要作用高性能计算：是科学研究的三大手段之一大数据处理：正成为科学研究的第四范式 世界各国争相角逐超级计算机系统的主导地位1、中心建设概述41、中心建设概述 天河二号超级计算机系统 国家863计划和核高基重大专项的标志性成果，2013年6月研制成功，位列世界超算Top500排行榜第一位 国家超级计算广州中心 广东省、广州市、国防科技大学、
2、中山大学联合共建 2015年8月20日，经广州市委十届第29次常委会审议通过，由中山大学负责广州超算中心的运行管理。9月6日，中山大学与广州市正式签署了国家超级计算广州中心委托中山大学管理协议书CPMTH-2 系统系统FT-1500#4096 IVB#32000 Phi#48000APM计算主板计算主板机框机框(16 x cn)机柜机柜(8 x 机框机框)大规模混合层次式并行存储系统大规模混合层次式并行存储系统 12.4PBTH-Net性能54.9PFlops/33.86PFlops系统16000结点,1.4PB内存 机柜125+8+13+24=170 (720m2)能耗17.8 MW(190
3、2MFlops/W)制冷密闭水风冷ION1、中心建设概述6 天河二号的创新 异构多态体系结构 自主定制互连网络 层次式加速存储架构 高效自治的软件栈 高密度高精度结构工艺 世界超级计算机排行榜Top500“六连冠”2013.62016.5 国际共轭梯度HPCG排行榜“五连冠”2014.6至今1、中心建设概述7科学研究平台技术创新平台学科建设平台人才培养平台交流合作平台大科学大工程新产业目标与定位：具有中国特色的世界一流超算中心1、中心建设概述 应用分类 高性能计算应用 云计算应用 大数据应用 总体情况 用户数量目前已超过1600家 支撑国家级课题超过800项 广东省广州市课题超过80项 201
4、6年机时费6000万，国家科研经费3000万2、中心应用情况92、中心应用情况：大气海洋环境 新一代多尺度海洋模型 台风预报，污染物模拟，海洋动力学，赤潮预警系统，南北极冰架溶解的海平面影响 区域海洋模式 中科院南海所开发50年高分辨率的暖池区海洋环流模式，对印太暖池-南海地区中深层环流结构有较好的模拟能力，消除以往模式对2000米以下深度的模拟“盲区”中国南海预报 南海预报业务系统成功部署，7分钟完成全南海78小时的海浪预报，14分钟完成南海及周边地区78小时的风向和风力预报102、中心应用情况：天文地球物理 中微子对宇宙大尺度结构演化的影响160万核，成功进行了1100亿粒子的模拟国际上目
5、前规模最大的中微子宇宙尺度演化模拟 大规模地震模拟入围2014年国际高性能计算应用领域的最高奖GordonBell奖提名这是中国高性能计算系统上的应用首次入围该奖项 平方公里射电望远镜阵列SKA项目国际大科学合作项目（12国）国际上迄今为止规模最大的SKA数据处理软件部署112、中心应用情况：工业设计制造 商飞全机气动参数优化设计 6天完成过去2年的工作量 广汽集团车身侧面碰撞模拟 精度达到85%以上 广船4万吨排水量散货船数值水槽 自主推进，缩短设计周期，降低研发成本 国产微电子元器件辅助设计 飞腾新一代处理器，电子器件，芯片设计122、中心应用情况：新能源新材料 风电设计全生命周期 风机设
6、计-全球风资源预测-风力发电机组选址优化-风电场项目评估 智能、精准、稳定、高效 0.5 小时完成一个风电场分析 纳米材料研究 基于介孔硅的核磁荧光双模态靶向纳米探针机理研究及制备 用于癌症检测的光-磁双模态纳米探针132、中心应用情况：生物医药健康 高通量虚拟药物筛选160万CPU和MIC核协同计算一天完成4千万分子化合物的抗埃博拉病毒药物筛选国际上目前最快的已知化合物筛选 人类基因组测序2000人基因组 30X深度测序8小时完成原来8个月的工作量142、中心应用情况：智慧城市 广州市无线电监测中心170个监测站点每天200G流量 广州市道路卡口监控2026条道路，每天3T的存储 广州市地铁
7、交通数据日均客流600多万 教育云 渲染云 全国23个省、直辖市以及港澳地区的近2000名中心用户 打破国内用户缺乏专业超算应用技能培训局面，建立完善的超算培训体系超算走近学院活动 深入对接超算需求，制定合作规划 学科交叉效果显著超算夏令营 港穗IT青年交流夏令营活动 2015、2016年全国优秀大学生夏令营基地之一完善的超算培训体系2、中心应用情况：应用推广大学生超算竞赛 连续三年成功支持国际国内大学生并行计算竞赛赛ASC、PAC“天河二号”开放日 科普超过2万人，社会反响热烈 面向公众、反馈社会，普及超算及应用知识，提高全民超算科学素质举办高水平国际、国内学术和行业研讨会 中欧、中法、中美
8、、中澳 SKA国际组织，Virgo国际组织 BDEC，Openstack组织 院士咨询会1.面向学术前沿基础研究 大科学重大创新成果2.面向国家重大发展战略 大工程重大应用突破3.面向地方经济社会发展 产业转型升级新动力3、中心发展规划数值风洞数值飞行,航空发动机设计机理数值心脏心脏、血管、血细胞的全流动模拟数字南海全球和区域自适应高分辨率地球系统模式生物医学肿瘤，眼科，神经修复3、中心发展规划：大科学 年内部署的应用里程碑（大科学）C919全机数值模拟南车高铁爆波气动模拟国家基因库工程生物医药健康大数据平台智能交通之虚拟城市运行认知处理之智能交互机器人3、中心发展规划：大工程 年内部署的应用
9、里程碑（大工程）双创平台依托创新城、大数据产业基地、超算分中心、联合实验室对接企业需求，借助多方合力扩大应用效益 大数据产业云计算平台，便捷各类电子政务应用部署，构建大数据处理中心聚集各类数据，成为大数据中心的可靠稳定数据来源数据共享、发布、管理、使用的政策支撑技术3、中心发展规划：新产业 年内部署的应用里程碑（新产业）电子政务搭建可扩展云平台，与国内顶尖企业合作，提早部署，专注架构、软件、网络、安全，具备上线试运行的能力智慧医疗围绕精准医学中心的建设目标，基于基因、药物、病历影像等搭建超算和数据处理平台，已建成基因分析和药物筛选平台智慧交通结合交通和公安大数据，构建数据存储、数据分析、数据共
10、享平台，支持广泛的交通管理、城市道路规划、安防警务等多种应用依托超算中心支撑大数据产业智能制造基于人工智能、深度学习、大数据实时分析成为支持工业、企业、媒体等多领域的人机交互的平台金融大数据个人征信、企业征信、金融产品、金融服务的大数据分析处理与挖掘使用，提高金融服务水平、防控金融风险、维护金融秩序北斗导航信息处理系统充分挖掘卫星导航数据的价值，支持交通、地理、地质、水文、防灾减灾、农林牧业、城市规划等广泛的应用3、中心发展规划：大数据产业21高性能计算与大数据处理融合发展1.软件开发性能分析计算/数据处理融合应用支撑平台2.大气海洋环境应用平台3.CFD与工业制造应用平台4.新能源新材料应用
11、平台5.天文物理计算与大数据应用平台6.生物医药健康大数据应用平台7.视频交通大数据应用平台8.数字媒体大数据应用平台9.深度学习与认知智能应用平台10.高性能计算与大数据处理教育平台3、中心发展规划：软件中心围绕超算中心建立高性能应用软件中心 工具软件、平台软件、应用软件开发与集成 聚集交叉学科人才，构建可持续发展的生态环境 促进对未来国产高性能计算系统的科学评价和应用引导传统高性能计算交互界面2223传统的使用流程2425如何更方便、更好用？26天河星光蓝图2728天河云桌面29天河云桌面30集成的应用软件3132两种使用模式3334选择应用自定作业名称选取解法器输入文件与参数资源规模脚本
12、式模式35交互式模式远程可视化36可视化软件37EnsightIDLIDL工作流管理38作业监控管理39数据管理40数据管理4142国家基金委-广东省联合出资，5年，3个亿重点领域 视频处理、医疗健康（已资助）智能交通、基础算法理论 智慧金融、智慧政务 智慧防灾、智慧环境、智慧教育一期已经完成评审二期指南待最后遴选 数据基础算法 智能交通 智慧金融 城市防灾、城市地质环境 4、大数据专项项目围绕超算中心建立高性能与大数据融合的平台 实现“计算”与“数据”的无缝融合434、大数据专项项目依托中山大学数据科学与计算机学院，以国家超算广州中心为基础平台以大数据科学研究中心项目为抓手，面向国家及区域大
13、数据科研水平的总体提升目标 数据科学与计算机学院人力资源超算中心计算资源大数据中心数据资源444、研究方向规划天河二号系统大数据处理系统大数据处理分析基础算法大数据处理分析平台大数据应用 医疗健康视频处理智能交通城市防灾45大数据处理与分析算法 超大规模的概率统计模型和算法 广义多体模型及其算法 超高维数值积分模型及其算法 图论算法 比对模型及其算法4、研究领域46大数据处理分析平台 大规模并行算法库 并行编程支撑框架与运行时优化技术 新型存储技术与系统 大规模图存储 关联数据分布式布局方法 基于新型存储器件的高效能存储系统面向领域的大数据应用 视频大数据、医疗大数据、智慧交通、智慧政务等 前瞻性和影响力的人工智能创新模型、算法和认知系统软件4、研究领域谢 谢 开放、合作、创新、发展
