HPC365的案例
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在HPC平臺(tái)上運(yùn)行LS-dyna分析安全氣囊設(shè)計(jì)，到底有什么不同？
采用ANSYS工作臺(tái)和LS-DYNA的HPC云計(jì)算環(huán)境更容易建立高網(wǎng)格模型，并大大縮短了處理時(shí)間，結(jié)果查看和后處理查看的所需時(shí)間也大幅度降低。
總體而言，HPC高性能資源對(duì)執(zhí)行復(fù)雜的仿真有非常大的幫助，甚至到達(dá)缺一不可的地步。而在HPC365，你無(wú)需建立大型工作站，也無(wú)需安裝復(fù)雜的仿真軟件。您只需要打開(kāi)我們官網(wǎng)鏈接（www.hpc365.cn），下載客戶端，即時(shí)訪問(wèn)高性能計(jì)算資源，開(kāi)啟您的仿真之旅。
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展開(kāi) 百年福特長(zhǎng)盛秘訣：用HPC超算和仿真提升核心競(jìng)爭(zhēng)力
HPC還用于模擬車(chē)輛內(nèi)部的“NVH”——噪音、振動(dòng)和粗糙度。控制汽車(chē)內(nèi)部噪音是客戶滿意度的主要因素。
NVH分析
正如Kochhar所說(shuō)：“HPC幫助我們解決了很多難題，比如允許一定數(shù)量的計(jì)算復(fù)雜性噪音進(jìn)入機(jī)艙，同時(shí)能夠最大限度地減少道路、風(fēng)力和車(chē)輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生的噪音，這種類(lèi)型的工作是非常復(fù)雜的，需要大量的計(jì)算資源幫助工程師發(fā)揮自身的創(chuàng)新力?！?技術(shù)是核心競(jìng)爭(zhēng)力
汽車(chē)行業(yè)是一個(gè)高速發(fā)展的行業(yè)，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，新產(chǎn)品推出的速度也越來(lái)越快，用戶對(duì)汽車(chē)的設(shè)計(jì)要求也越來(lái)越高。因此擁有了先進(jìn)的技術(shù)是現(xiàn)今汽車(chē)市場(chǎng)企業(yè)存活的基本條件。
隨著科技的發(fā)展，工程師們可以利用HPC資源進(jìn)行更多的虛擬道路測(cè)試實(shí)驗(yàn)和風(fēng)洞模擬，這大大減少了工程師對(duì)產(chǎn)品物理原型設(shè)計(jì)測(cè)試的依賴(lài)和成本，并且能夠更快地將質(zhì)量更好的產(chǎn)品推向市場(chǎng)，因而能在競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境中占領(lǐng)先機(jī)。
風(fēng)洞模擬
同樣的，福特利用仿真技術(shù)和HPC來(lái)實(shí)現(xiàn)其在混合動(dòng)力和電池供電電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展中的整體電氣化戰(zhàn)略。工程師們使用HPC、材料模擬、重量?jī)?yōu)化和系統(tǒng)建模，提高了更環(huán)保車(chē)輛的質(zhì)量和設(shè)計(jì)。
Kochhar認(rèn)為：“不斷的實(shí)驗(yàn)證明，仿真技術(shù)幫助我們?cè)O(shè)計(jì)生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品。得到了HPC資源的支持后，仿真技術(shù)部門(mén)如虎添翼，大大縮減了生產(chǎn)開(kāi)發(fā)的周期，并且避免了許多錯(cuò)誤。在如今的市場(chǎng)，贏得了時(shí)間就贏得了勝利，而多年以來(lái)工程師們已經(jīng)能夠利用熟練的分析技術(shù)出色地完成了任務(wù)?！?首發(fā)HPC365云服務(wù)公眾號(hào)，官網(wǎng)網(wǎng)站https://www.hpc365.cn/
展開(kāi) 
基于HPC云平臺(tái)上的LS-DYNA汽車(chē)碰撞仿真
圖7：使用不同HPC Core配置處理高網(wǎng)格模型的所需求解時(shí)間
圖8：不同HPC核心配置處理不同網(wǎng)格密度模型的求解時(shí)間比較
HPC云平臺(tái)的幾大優(yōu)勢(shì)
由上圖分析可得使用HPC的幾大好處：
針對(duì)不同的細(xì)胞數(shù)生成網(wǎng)格模型，其中使用從粗到細(xì)到高度精細(xì)的網(wǎng)格模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。HPC計(jì)算資源有助于模擬運(yùn)行的更順利完成，而無(wú)需重新跟蹤或重新提交相同的模擬運(yùn)行，同時(shí)能夠提供高度精確的模擬結(jié)果。
相當(dāng)精細(xì)的網(wǎng)格的計(jì)算時(shí)間要求很高，這在普通工作站上幾乎不可能實(shí)現(xiàn)。HPC云平臺(tái)提供了解決高精細(xì)網(wǎng)格模型的可行性，并且大大減少了模擬時(shí)間，增加了產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)。
HPC云平臺(tái)預(yù)先安裝了不同的仿真軟件，工程師可直接在上面操作所需軟件，節(jié)省了軟件購(gòu)買(mǎi)的成本和安裝所需時(shí)間。
訪問(wèn)HPC云平臺(tái)過(guò)程簡(jiǎn)單易用，類(lèi)似于打開(kāi)瀏覽器上網(wǎng)，同時(shí)仿真數(shù)據(jù)能夠安全且快速地傳輸?shù)奖镜叵到y(tǒng)。
網(wǎng)格越精細(xì)的模型，模擬結(jié)果精度越高，同時(shí)模擬運(yùn)行時(shí)間要求越高。HPC云平臺(tái)系統(tǒng)的并行計(jì)算提供了求解高精細(xì)網(wǎng)格模型的優(yōu)勢(shì)，尤其在復(fù)雜的、大規(guī)模類(lèi)型的仿真，如汽車(chē)正面碰撞測(cè)試等，求解時(shí)間會(huì)大幅度縮短，幫助企業(yè)或者工程師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)中取得巨大優(yōu)勢(shì)。
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展開(kāi) CFD網(wǎng)格生成新高度——HPC并行處理大規(guī)模網(wǎng)格
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空客飛機(jī)交付量超過(guò)波音，用HPC創(chuàng)新飛行的未來(lái)
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歐洲最大飛機(jī)制造商空中客車(chē)在近日宣布，其上半年交付量上升28%，達(dá)到389架，空客8年來(lái)首次實(shí)現(xiàn)交付量超波音。
作為全球航空航天領(lǐng)域公認(rèn)的領(lǐng)頭羊之一，空中客車(chē)公司通過(guò)將新型計(jì)算能力應(yīng)用于現(xiàn)實(shí)工業(yè)的案例，實(shí)現(xiàn)從實(shí)驗(yàn)室科研向工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的轉(zhuǎn)變。
并在各種飛機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和操作問(wèn)題上面不斷尋求更完美的解決方案，旨在創(chuàng)造一個(gè)更加連通、更安全和更繁榮的世界。
下面分享兩個(gè)空客使用HPC優(yōu)化飛機(jī)性能的案例。
優(yōu)化聲學(xué)襯墊
越來(lái)越多的機(jī)場(chǎng)對(duì)飛機(jī)在各個(gè)飛行階段可能產(chǎn)生的噪音量進(jìn)行限制，噪音正成為航空運(yùn)輸增長(zhǎng)的主要障礙。
展開(kāi) 仿真技術(shù)在體育行業(yè)中的發(fā)展和應(yīng)用
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本文將說(shuō)明CAE在過(guò)去20年中如何在體育和休閑產(chǎn)業(yè)中發(fā)展。通過(guò)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)、水上運(yùn)動(dòng)、奧林匹克運(yùn)動(dòng)和裝備設(shè)計(jì)領(lǐng)域的適當(dāng)CAE實(shí)例在設(shè)計(jì)過(guò)程中得到肯定。 如今，通過(guò)采用現(xiàn)代CAE技術(shù)和方法，運(yùn)動(dòng)器材制造設(shè)計(jì)過(guò)程正在進(jìn)行時(shí)間壓縮、增強(qiáng)和改造。例如賽車(chē)運(yùn)動(dòng)，他們通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的不斷創(chuàng)新和解決方案的不斷需求推動(dòng)了CAE行業(yè)向前發(fā)展。最后，將為涉及精英競(jìng)賽，設(shè)備制造和培訓(xùn)場(chǎng)景的應(yīng)用程序提供體育CAE使用的一些未來(lái)趨勢(shì)。
在美國(guó)，體育產(chǎn)業(yè)的規(guī)模是電影產(chǎn)業(yè)的七倍，是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的兩倍。
圖1：運(yùn)動(dòng)中獲勝與失利的差異（2004年奧運(yùn)會(huì)男子賽艇，2008年奧運(yùn)會(huì)100米蝶泳）
隨著體育運(yùn)動(dòng)的勝利，以及隨之而來(lái)的對(duì)他們領(lǐng)域頂尖人士的崇拜和金錢(qián)，以毫米或毫秒為單位的性能提升受到高度重視。因此，現(xiàn)代工程技術(shù)越來(lái)越受到歡迎。正在利用任何可以提高個(gè)人績(jī)效或改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)和功能的合法，具有成本效益的技術(shù)。
在任何體育運(yùn)動(dòng)中，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)備設(shè)計(jì)和激進(jìn)的新工程解決方案來(lái)幫助解決問(wèn)題，只有通過(guò)更深入地了解與該運(yùn)動(dòng)相關(guān)的基礎(chǔ)物理和化學(xué)，才能擊敗對(duì)手。許多運(yùn)動(dòng)中一個(gè)顯而易見(jiàn)的改進(jìn)領(lǐng)域是其中固有的運(yùn)動(dòng)器材的空氣動(dòng)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)，并且在追求競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的過(guò)程中對(duì)新技術(shù)的開(kāi)發(fā)是這些運(yùn)動(dòng)中工程技術(shù)進(jìn)步的驅(qū)動(dòng)力。
20世紀(jì)80年代有限元方法設(shè)計(jì)了美洲杯游艇（世界上最豐富的帆船賽事）的船體和附屬物，在20世紀(jì)90年代初一級(jí)方程式賽車(chē)（最富有的賽車(chē)運(yùn)動(dòng)部門(mén)）開(kāi)始使用CFD和FEM來(lái)改進(jìn)賽事。20世紀(jì)90年代中期，體育運(yùn)動(dòng)開(kāi)始在同一時(shí)代與運(yùn)動(dòng)和休閑設(shè)備制造商一起使用CAE。
展開(kāi) 高性能計(jì)算(HPC)在CAE仿真中的重要價(jià)值（文末有福利）
除此之外，美國(guó)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)推動(dòng)的地區(qū)性工業(yè)企業(yè)HPC應(yīng)用，實(shí)施中西部HPC試點(diǎn)計(jì)劃，利用模擬仿真技術(shù)提高美國(guó)供應(yīng)鏈中中小型企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力、創(chuàng)新力和企業(yè)生產(chǎn)效率。
在歐洲，高性能計(jì)算對(duì)于歐洲科學(xué)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要戰(zhàn)略作用。主要解決的工程類(lèi)問(wèn)題包括飛行器空氣動(dòng)力學(xué)仿真、生物醫(yī)學(xué)流體仿真、燃?xì)廨啓C(jī)和內(nèi)燃機(jī)、以及火災(zāi)模擬等諸多方面。其中一個(gè)典型的案例是德國(guó)燃煤電廠利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)來(lái)優(yōu)化工廠的設(shè)計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，使得排放量、發(fā)電效率、設(shè)備使用率和安全性等指標(biāo)都得到了提高。
日本作為制造工業(yè)強(qiáng)國(guó)，對(duì)HPC的運(yùn)用尤其重視。在2006年開(kāi)始實(shí)施“下一代超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃”，組織分散在日本各地的高性能計(jì)算資源建立“高性能計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施”(HPCI)，將其作為國(guó)家的關(guān)鍵技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施。在此基礎(chǔ)上已牽頭資助超過(guò)40家工業(yè)企業(yè)使用高性能資源，極大推動(dòng)了仿真模擬技術(shù)發(fā)展。
結(jié)語(yǔ)
高性能計(jì)算已成為計(jì)算科學(xué)的主流，面向工業(yè)和工程的復(fù)雜問(wèn)題，建立數(shù)學(xué)模型并開(kāi)發(fā)高效能的軟件是目前應(yīng)用的瓶頸之一。超級(jí)計(jì)算中心的運(yùn)行模式是一種資源聚集的比較好的模式，是多學(xué)科融和，交叉和合作的平臺(tái)。在工業(yè)產(chǎn)品自主創(chuàng)新方面，CAE軟件起了很重要的作用，高性能計(jì)算和CAE的結(jié)合是中國(guó)走向智能制造的必經(jīng)之路。
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展開(kāi) 被垃圾分類(lèi)“逼瘋”？仿真模擬技術(shù)幫你打好這場(chǎng)硬仗
HPC365，是按需獲取的云端高性能計(jì)算（HPC）資源，是超算的云桌面，為工業(yè)制造、海量數(shù)據(jù)處理、人工智能、圖形渲染等應(yīng)用場(chǎng)景，提供高效、可靠、靈活、安全的云計(jì)算服務(wù)。
7月1號(hào)開(kāi)始，被稱(chēng)為“史上最嚴(yán)”垃圾分類(lèi)措施的《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式實(shí)施，根據(jù)規(guī)定，個(gè)人或單位未按規(guī)定分類(lèi)投放垃圾都將面臨處罰。與此同時(shí)，全國(guó)多地也陸續(xù)進(jìn)入垃圾分類(lèi)“強(qiáng)制時(shí)代”。
上海人每天早上都要接受居委會(huì)大媽的靈魂拷問(wèn)——你是什么垃圾？
《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》的實(shí)施，也讓公眾和企業(yè)再次把目光聚焦到城市生活垃圾污染的問(wèn)題上。隨著各個(gè)垃圾分類(lèi)相關(guān)的小程序和APP的興起，人們?nèi)粘－h(huán)保行動(dòng)越來(lái)越依賴(lài)科技創(chuàng)新的支撐，二維碼、智慧稱(chēng)重、大數(shù)據(jù)等科技手段運(yùn)用越來(lái)越廣泛。其中建模仿真技術(shù)在其中出了不少力氣。
利用CFD設(shè)計(jì)垃圾分類(lèi)裝置
垃圾分類(lèi)裝置的設(shè)計(jì)，風(fēng)力分選的一種常用方法。
其原理是以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物按密度和粒度大小進(jìn)行分選的方法。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是利用氣流將較輕的物體吹起來(lái)往上走，較重的物體往下走，以此分流。
整個(gè)裝置最重要的是氣流分布，因此可以利用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）進(jìn)行氣流數(shù)值模擬，設(shè)置主要參數(shù)分析氣流的影響規(guī)律。
離散裝置矢量圖
CFD氣流速度計(jì)算
經(jīng)過(guò)分析認(rèn)為風(fēng)力分選設(shè)備在垃圾分類(lèi)裝置設(shè)計(jì)上應(yīng)力求物料體積、拋撒速度、落差與風(fēng)選機(jī)相匹配，通過(guò)在風(fēng)選室內(nèi)設(shè)置接力滾筒，可以大大改善風(fēng)力作用衰減、延長(zhǎng)輕料輸送距離角度。
垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)模擬分析
城市生活垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)，包含多個(gè)不同的部門(mén)，例如資源回收企業(yè)、環(huán)衛(wèi)部門(mén)、政府管理部門(mén)等，他們之間存在的相互作用。
采用多主體建模方法（MABMS）構(gòu)建城市生活垃圾分類(lèi)回收系統(tǒng)。
展開(kāi) 每小時(shí)飛行僅需3美元！電動(dòng)飛機(jī)制造商Pipistrel是如何節(jié)約成本的？
（右）在HPC環(huán)境中計(jì)算airBlow。
典型的大型模型將在HPC系統(tǒng)上運(yùn)行大約2到3天。與普通的計(jì)算工作站相比，使用HPC資源使得模擬仿真時(shí)間減少了高達(dá)90％，且內(nèi)部計(jì)算機(jī)工作站幾乎無(wú)法運(yùn)算如此大量的數(shù)據(jù)，即使可以運(yùn)行，類(lèi)似的結(jié)果需要20-30天。
因此，HPC的使用使得Pipistrel能夠在合理的時(shí)間內(nèi)獲得更復(fù)雜的模擬結(jié)果。它還為運(yùn)行如此大型的仿真提供了經(jīng)濟(jì)高效的解決方案。使用按需計(jì)算的HPC超算使得Pipistrel的運(yùn)算成本減少27萬(wàn)歐元，這種付費(fèi)模式使得Pipistrel能夠構(gòu)建強(qiáng)大且可擴(kuò)展的HPC靈活基礎(chǔ)架構(gòu)，極大降低研發(fā)成本，現(xiàn)今按需獲取的HPC資源已經(jīng)成為其日常生產(chǎn)業(yè)務(wù)的一部分。
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展開(kāi) 
硬核預(yù)警技術(shù)與地震波搶時(shí)間！提前10秒預(yù)警能減近4成傷亡，他是怎么做到的？
利用HPC與時(shí)間賽跑
除了地震預(yù)警之外，目前我國(guó)乃至全球的科學(xué)家堅(jiān)持研究其他有效防災(zāi)減災(zāi)的方式。
有效防災(zāi)減災(zāi)的實(shí)現(xiàn)需要對(duì)地震傳播機(jī)制有著深刻的理解，地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，開(kāi)展動(dòng)力預(yù)測(cè)模型的各種研究都將面臨復(fù)雜的計(jì)算和龐大的運(yùn)算量。
例如我國(guó)超算中心使用上千個(gè)核的超級(jí)計(jì)算機(jī)，模擬出汶川地震的地震波傳播過(guò)程，并通過(guò)表面繪制和熱圖技術(shù)完成可視化工作，幫助地震學(xué)家更深入直觀地分析這一災(zāi)害過(guò)程。
早在1973年我國(guó)便利用自發(fā)研制的第一臺(tái)百萬(wàn)次計(jì)算機(jī)處理地震數(shù)字資料，從而開(kāi)展了地震資料數(shù)字處理工作。
20世紀(jì)70年代后期，從法國(guó)、美國(guó)引進(jìn)了運(yùn)算速度千萬(wàn)次及億次的大型計(jì)算機(jī)復(fù)合系統(tǒng)和先進(jìn)的處理技術(shù)用于處理三維地震資料。
90年代中期，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)大規(guī)模計(jì)算工作站和并行處理系統(tǒng)，極大增強(qiáng)了地震研究處理的能力。
目前我國(guó)已經(jīng)成為了世界上最有實(shí)力、最有競(jìng)爭(zhēng)力的地震研究處理強(qiáng)國(guó)之一。尤其在地震預(yù)報(bào)、抗震救災(zāi)、地震勘探、地震工程、地震動(dòng)力學(xué)研究等方面的研究，我國(guó)利用高性能計(jì)算資源對(duì)地震防災(zāi)方面做出了卓越貢獻(xiàn)。
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展開(kāi) 世界首張黑洞圖像面世！超級(jí)計(jì)算機(jī)幫忙“洗照片”
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數(shù)字雙胞胎利用HPC和仿真模擬技術(shù)推進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展
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隨著智能制造的推進(jìn)，數(shù)字雙胞胎（Digital Twin）一詞曝光頻繁，已成為邁向工業(yè)4.0進(jìn)程中極為重要的關(guān)鍵技術(shù)，更是目前炙手可熱的投資主題。
Gartner預(yù)測(cè)，到2021年，全球至少超過(guò)50％的大型工業(yè)公司將使用數(shù)字雙胞胎技術(shù)。如果企業(yè)想要在競(jìng)爭(zhēng)中保持領(lǐng)先地位，就需要考慮實(shí)施數(shù)字雙胞胎的可行性。
對(duì)傳統(tǒng)企業(yè)的價(jià)值
數(shù)字化雙胞胎，也稱(chēng)為數(shù)字孿生，維基百科對(duì)其解釋為：指在信息化平臺(tái)內(nèi)模擬物理實(shí)體、流程或者系統(tǒng)，類(lèi)似實(shí)體系統(tǒng)在信息化平臺(tái)中的雙胞胎。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是物理模型的數(shù)字仿真復(fù)制品。
它可以將人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)和軟件分析與數(shù)據(jù)相結(jié)合，創(chuàng)建了生動(dòng)的數(shù)字仿真模型，隨著物理對(duì)應(yīng)物的變化而更新和更改。
在各種工業(yè)領(lǐng)域，雙胞胎正被用于優(yōu)化物理原型，系統(tǒng)和制造過(guò)程的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，使企業(yè)能夠在問(wèn)題成為問(wèn)題之前進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，大幅度降低企業(yè)的生產(chǎn)研發(fā)成本，加速生產(chǎn)周期。
高性能計(jì)算（HPC）、物聯(lián)網(wǎng)、降階建模（ROM）等模擬方法以及其他技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了數(shù)字孿生的轉(zhuǎn)變，還迎來(lái)了“第二代數(shù)字化雙胞胎”，其將仿真的重點(diǎn)從設(shè)計(jì)“更好的”產(chǎn)品延伸到“更有效”，在復(fù)雜、高價(jià)值產(chǎn)品制造領(lǐng)域影響越來(lái)越大。
HPC迎來(lái)了新一代數(shù)字孿生
“第二代數(shù)字化雙胞胎”代表了仿真模擬技術(shù)新時(shí)代的來(lái)臨。它是一個(gè)集成的系統(tǒng)仿真，能夠連接虛擬的原型復(fù)制品，以及展示產(chǎn)品在其整個(gè)生命周期內(nèi)相關(guān)的歷史和其他數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)模擬。
如此長(zhǎng)時(shí)間仿真模擬也意味著計(jì)算機(jī)需要處理大量的數(shù)據(jù)，甚至需要長(zhǎng)時(shí)間執(zhí)行大規(guī)模仿真。超級(jí)計(jì)算機(jī)的發(fā)展縮近了企業(yè)和高性能計(jì)算之間的距離。
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