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面向超级计算机系统的可视化综述: 2024年; 随着科技飞速发展,超级计算机系统不断向着更大规模迈进,给系统使用和维护带来困难.可视化技术以直观易懂的方式展示超级计算机系统的运行状态、异常情况等,让用户更加深入地理解系统内部运行机制,有助于更好地使用和优化系统.通过文献调研,分析了超级计算机系统可视化的相关工作,并根据系统使用流程将其分为状态监控、性能优化和系统维护3个方面.分析表明,可视化在状态监控方面可帮助分析系统运行时内部进程和数据的状态;在性能优化方面可帮助定位性能瓶颈并优化;在系统维护方面可帮助发现运行异常以及对异常溯源.最后,详细阐述了未来超级计算机系统可视化在大规模数据处理、全局优化、下游任务迁移等方向上面临的机遇和挑战.; 吕斐陈长建张嘉鹏冯冼唐卓; 关键词：超级计算机可视化

Grover量子搜索算法在“嵩山”超级计算机系统中的模拟: 2024年; 量子计算凭借其叠加性和纠缠性,具有强大的并行计算能力。然而,目前的量子计算机不能在保证大规模量子比特处于稳定叠加态的同时,进行干涉、纠缠等量子操作。因此,当前研究和推动量子计算的有效途径是使用经典计算机模拟量子计算。Grover量子搜索算法针对无序数据库搜索问题设计,将搜索的时间复杂度加速至开平方级,能加速机器学习中的主成分分析。因此,研究和模拟Grover算法,可以促进量子计算与机器学习结合领域的发展,为Grover量子搜索算法的应用以及量子机器学习在“嵩山”超级计算机系统中的模拟奠定基础。通过研究Grover量子搜索算法,模拟出了算法的量子线路。使用Toffoli量子门优化该量子线路,在减少了两个辅助量子比特的同时,提出了Grover算法的通用量子线路。实验基于“嵩山”超级计算机系统的CPU+DCU异构体系,使用了MPI多进程+HIP多线程的两级并行策略。通过调整辅助比特在量子线路中的位置,减少了MPI进程间的通信;使用分片的方式传输数据依赖的量子态。对比串行版本,并行化的模拟算法取得了最高560.33倍的加速,首次实现了31qubits规模的Grover量子搜索算法。; 杜帅岐刘晓楠廉德萌刘正煜; 关键词：GROVER量子搜索算法 MPI HIP

超级计算机系统虚拟化方法和装置: 本申请提出一种超级计算机系统虚拟化方法，涉及云计算领域，其中，超级计算机系统虚拟化方法包括：超算资源虚拟化，通过抽象描述方法将超级计算机中的部分资源抽象为虚拟化资源；普通用户根据实际需要在线申请虚拟化资源。采用上述方案的...; 赵文来黄震春杨广文

基于“嵩山”超级计算机系统下HHL算法的模拟实现被引量：2: 2023年; 量子计算是一种遵循量子力学规律来调控量子信息单元进行计算的新型计算模式,而量子算法由一系列量子门组合而成,其实现形式为量子线路。量子线路是对量子比特进行操作的线路,以量子比特为基本的存储单元,将量子逻辑门连接在一起来实现特定的计算功能。文中在“嵩山”超级计算机上利用MPI+OpenMP混合并行编程模型,实现了将大规模量子线路拆分到不同节点上进行构建,加快了线路的构建速度,并且在CPU集群系统上具有良好的可拓展性。针对节点间通信问题,设计了序列化和反序列化函数,以保证节点间数据的传输,并且根据各节点所分配任务量间存在的指数级差异,设计了一种拆分任务量、各节点轮循处理的优化方式,实现了节点间的负载均衡。最后在超级计算机CPU集群上成功实现了大规模的量子相位估计线路的构造,相较于单节点取得了8.63的加速比,并通过HHL算法验证了所设计的并行相位估计子模块的正确性,为大规模HHL算法在超算平台上的实现提供了参考。; 谢浩山刘晓楠赵晨言刘正煜; 关键词：MPI 负载均衡

基于调优参数的GATK超级计算机系统: 本发明涉及一种基于调优参数的GATK超级计算机系统，属于计算机领域。该系统包括若干台CPU服务器和LSF作业调度系统；所述LSF作业调度系统和8台CPU服务器信号连接；所述CPU服务器包含2个或4个插槽；所述插槽的内核的...; 徐恩格顾文彬单晓冬蒋鹏飞鲍复劼

面向“嵩山”超级计算机系统的供水管网仿真计算移植与优化: 近年来,随着管道运输在我国能源结构中的比重日益增加,供水管网建设规模逐渐增大。利用管网仿真技术来准确预测管道内数值状态至关重要,然而目前常用的管网仿真软件在面向大型复杂管网仿真时其模拟效率仍有欠缺,通过性能更优的实施平台...; 李冰洋; 关键词：异构计算

基于“嵩山”超级计算机系统的大规模管网仿真被引量：2: 2022年; 供水管网仿真广泛应用于城市供水输配调度,是城市供水管网监测与维护的重要技术手段。由于在面向城市级的大规模管网中产生了海量的计算数据,因此在一般计算平台上无法满足管网仿真计算的算力需求。为提升城市级供水管网仿真的计算效率,提出一种有效的并行化方案。基于“嵩山”超级计算机系统采用中央处理器+数据缓存单元(CPU+DCU)架构,利用其在密集数据计算方面的优势,对“嵩山”超级计算机进行供水管网仿真。参照可移植性异构计算接口(HIP)异构编程模型,在“嵩山”超级计算机上实现供水管网仿真的异构计算,并结合管道数据分割方案,使用消息传递接口开启多进程以实现DCU加速数据通信传递。通过重定义数据类型解决计算过程中结构体传输问题,实现单节点内多DCU的大规模密集计算。在不同计算平台和多种计算策略仿真上的对比结果表明,与传统x86平台相比,该优化方案在小规模数据与大规模数据上的加速比分别达到5.269、10.760,与采用计算统一设备架构异构编程模型的传统GPU异构平台相比,计算性能有明显提高。; 杨周凡韩林李冰洋谢景明韩璞刘勇杰; 关键词：仿真计算消息传递接口

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