高性能計算優化的案例
ANSYS和SYNOPSYS將展開合作，加速優化新一代高性能計算、移動和汽車產品的魯棒性設計
ANSYS和SYNOPSYS將展開合作，加速優化新一代高性能計算、移動和汽車產品的魯棒性設計：獨有的產品集成，可將電源和可靠性驗收解決方案與內建設計分析的物理實施解決方案充分整合，進而推動未來智能產品的研發http://www.ansys.com/zh-CN/About-ANSYS/news-center/06-19-17-ansys-and-synopsys-partner
高性能計算技術賦能飛機設計優化復雜工程應用：十四五”國家重點研發計劃項目在錫啟動
△介紹項目實施方案
與會專家一致認為，大規模變量精細化多學科優化（MDO）是下一代飛行器設計的革新性技術，民用飛機設計對MDO的需求尤為迫切，本項目工作目標明確，科學問題清晰，研究內容豐富，技術路線合理，實施方案可行；各參與單位任務與職責明確，分工合理。與會專家一致同意通過項目實施方案論證，并對項目實施提出了富有建設性的意見和建議。
△項目實施方案論證決議與討論
據悉，項目啟動暨實施方案論證會由西北工業大學主辦，國家超級計算無錫中心神工坊團隊承辦。來自西北工業大學、西咸新區天樞航空科技有限公司、中航通飛華南飛機工業有限公司、浙江大學、商飛北研中心、西安前沿動力軟件開發有限責任公司、大連星派科技有限公司等10家單位代表以及媒體伙伴共50余人參會。
項目簡介
“十四五”國家重點研發計劃“高性能計算”重點專項“面向新一代國產超算系統的民用飛機多學科聯合設計優化技術與軟件”項目基于先進國產超算，研發多學科聯合優化技術與軟件，旨在推動我國飛行器設計技術進步，助力航空裝備跨越式發展。項目擬解決飛行器大變量多學科優化的統一參數化建模、超大規模設計變量多學科優化算法的并行化、飛行器多尺度湍流場的人工智能快速預測、多域多學科復雜計算的高效大規模并行、多種異構超算平臺上的MDO 軟件適配與維護等關鍵技術問題。
國家超級計算無錫中心神工坊團隊負責的“多學科優化并行工作流構建及超算移植加速”課題，將充分利用國家超級計算無錫中心先進的高性能計算技術和豐富的軟件資源積累，致力于突破變量多學科聯合優化設計在國產先進超級計算機等多種平臺上面臨的瓶頸，助力研發基于新一代國產超算的飛行器多學科聯合優化設計軟件，構建解決系統性復雜工程問題的高性能應用生態。
展開 云端高性能高性能計算服務
北京市計算中心擁有百萬億次高性能計算能力，長期對外提供Abaqus等多種CAE軟件的高性能計算服務。
采用web服務模式輕松搞定上億網格規模的CAE仿真。
用戶申請：http://www.bcc.ac.cn/cloud/fwsq.html
被忽視的國之重器：高性能計算那些事兒
業界廣泛用于衡量高性能計算性能的 Linpack 測試，測試的是高性能計算的“雙精度浮點運算能力”，即 64位浮點數字的計算（FP64），這是一種高精度的數值計算。在以二進制所表示數字精度中，還有單精度（32 位，FP32）、半精度（16 位，FP16）以及整數類型（如 INT8、INT4）等。數字位數越高，意味著人們可以在更大范圍內的數值內體現兩個數值的變化，從而實現更精確計算。
高性能計算在底層芯片性能要求上高于普通的數據中心和智算中心。算力中心有多種，大致可分為數據中心、高性能計算中心、智算中心等，而它們都可以用云的形式來提供服務。以實現人工智能需求為例，推理、訓練和模擬為 AI 的三類主要任務。在此維度上，芯片的應用上限由其底層構造所決定，即使采用軟件優化也無法再提升。從芯片層面來看，如果底層芯片采用的是 CPU+專用 AI 芯片，那么其只能完成 AI 推理和訓練任務，而無法完成模擬。因為 AI 芯片無法實現雙精度浮點運算，雙精度浮點運算大量涉及線性代數方程求解，而自然界的很多問題，包括科學問題、社會問題等，最后都可轉化為線性代數方程求解問題。
高性能計算的體系結構設計和軟件同樣重要。芯片是高性能計算的重要組成部分，但不是高性能計算技術的全部。高性能計算不是簡單的 CPU 堆砌，體系結構設計、高速互聯網絡、并行文件系統、儲存列陣等方面如果有所欠缺，即使堆再多的 CPU，高性能計算性能也無法提高。隨著計算能力的增強、應用課題規模和復雜度的增加，高性能計算機對并行文件系統等性能要求越來越高。高性能計算的技術溢出效益非常明顯。由于服務器可以平滑地采用高性能計算的互聯技術、CPU 技術、操作系統技術和并行軟件設計等技術，在高性能計算方面的積累能夠自然地溢出到服務器產業。
高性能計算主要應用于哪些場景？
高性能計算適用于需要并行運算的任務，應用場景持續拓展。
展開 
【公開課】如何用高性能計算加速CAE仿真性能
4月17日19：30【技術鄰直播】
Altair官方高級技術經理傾情分享
如何用高性能計算加速CAE仿真性能
眾所周知，CAE作為一門新興的學科已經逐漸的走下神壇，成為了各大企業中設計新產品過程中不可缺少的一環。目前在航空、航天、能源動力等工業領域，利用 CAE 進行反復設計、分析、優化也已成為標準的必經步驟和手段。不同的CAE 應用程序對硬件資源例如處理器、網絡和存儲的要求各不相同，如何用高性能計算加速CAE仿真性能，這就是本期老師要分享的內容。
課程大綱
Ⅰ
不同的CAE應用該如何配置高性能計算
Ⅱ
引入HPC及云平臺加速現有資產價值
Ⅲ
Altair PBS關鍵技術介紹
講師：王軼華
Altair企業解決方案部技術經理
十多年時間專注在HPC技術領域工作，數十個高性能計算項目經驗，負責國內多個航空航天，汽車，能源客戶的HPC基礎架構規劃及性能優化，目前主要負責中國區Altair PBS Works產品線的團隊建設、產品售前、合作伙伴支持等工作。
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TIPS：如果想提升CAE仿真工作效率，千萬不要錯過這場免費公開課哦！
展開 2005高性能計算應用大會---并行計算
2005高性能計算應用大會---并行計算
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2005高性能計算應用大會---并行計算.part3.rar
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2005高性能計算應用大會---并行計算.part5.rar
2005高性能計算應用大會---并行計算.part6.rar
展開 計算流體動力學中的高性能計算
LES的主要缺點是計算成本遠大于RANS，因為由于湍流的性質特性，模擬必然是三維的并且是時間依賴的，并且不再可能利用統計對稱性或平穩性。因此，出于工業目的，RANS仍然是一種受歡迎的選擇。
高性能計算（HPC）對CFD領域的影響已經在幾個方面得到了體現。對涉及不穩定性，耦合物理學和復雜幾何形狀的更復雜問題進行RANS模擬。對于簡單的工業問題已經變得可行并且正在積極地開發以應用于更逼真的幾何形狀。然而，這兩種方法都受到對小規模湍流和相關效應的更好模型的需求以及非常大的模擬的計算成本的阻礙。工業用戶需要快速周轉和高吞吐量，以便將先進的CFD集成到設計周期中。因此，HPC對CFD的最大和最直接的影響是直接數值模擬（DNS）的出現，其中所有的功能都被明確解決，不需要建模。 DNS完全取決于非常大的計算能力的可用性，并且僅限于涉及非常簡單的幾何的小問題。然而，由于可達到的精度水平和可用的豐富細節，其影響力是巨大的。DNS已經導致新一代離散化方案和解決方案算法的開發，重點在于高精度和高分辨率。來自DNS的數據已被廣泛用于校準現有的湍流模型并開發新方法，以及基于數字的可視化關于DNS已經允許闡明幾種湍流相互作用機制。DNS在燃燒中具有特殊的價值，其中湍流作為DNS數據可用性的直接結果已經大大加強了。
展開 2005高性能計算應用大會---網絡計算
2005高性能計算應用大會---網絡計算
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2005高性能計算應用大會---網絡計算.part2.rar
2005高性能計算應用大會---網絡計算.part3.rar
2005高性能計算應用大會---網絡計算.part4.rar
云計算還有多久能夠替代高性能計算？
現今，超大規模的云計算供應商占據了大部分的高性能計算(HPC)市場，提供了更高的彈性以及幾乎無限的計算可擴展性。而超算中心的技術更新往往需要兩年甚至更久。也有許多技術愛好者會問北鯤云小編，云計算能夠取代高性能計算(HPC)嗎，或者云計算還有多久能夠取代高性能計算？
回答這個問題之前，我們可以先來看下云計算與高性能計算(HPC)有什么異同呢？
首先,我們來說云計算是什么？云計算構通常可以將一些快速網絡與一系列GPU和一些復雜的中間件有效地融合在一起，以便管理模擬和建模工作負載。
而高性能計算（HPC）指通常使用很多處理器（作為單個機器的一部分）或者某一集群中組織的幾臺計算機（作為單個計算資源操作）的計算系統和環境。有許多類型的HPC系統，其范圍從標準計算機的大型集群，到高度專用的硬件。
我們知道高性能計算(HPC)與云計算的側重點不同，但是二者之間也有很多相關的特點，比如，兩者都使用了分布式計算、網格計算、集群、高密度計算，其中也有一些特定的領域利用云計算技術來從事高性能類的應用。例如，北京市計算中心打造的“北京工業云”，為中小企業提供產品設計模擬服務。
不過超算與云計算也存在很多不同，比如高性能計算(HPC)幾乎不用虛擬化技術，因為一個應用就可能把多個機器的CPU都跑滿了，虛擬化技術沒有用武之地，而在企業私有云中，虛擬化卻是一個最基礎的IT技術。
其實云計算與高性能計算(HPC)關系密切，卻又各有優勢，比如，超算中心是一種早期的運算模式，通過昂貴的計算資源部署，多個領域的用戶通過互聯網遠程使用計算服務并根據使用量來進行支付費用。但超算中心又與云計算有著明顯的區別。
知道了這些，我們再來看云計算不能取代超算？
展開 北鯤云：淺談云計算與高性能計算的區別與聯系
高性能計算、云計算這類科技領域的詞匯也也逐漸進入人們的日常生活。那么，什么是云計算呢？云計算為什么這么火？云計算與高性能計算又有著什么樣的淵源?今天我們就詳細說一下云計算與高性能計算的區別與聯系。
在說云計算就不得不提到傳統的高性能計算，高性能計算是也就是許多人都聽說過的HPC（High Performance Computing)。傳統高性能計算的范疇是十分寬泛的，包括并行計算、分布式計算、計算機集群以及網格計算。
并行計算，是指一種能夠讓多條指令同時進行的計算模式?？煞譃闀r間上的并行和空間上的并行。 時間上的并行就是指流水線技術，而空間上的并行則是指用多個處理器并發的執行計算。并行計算的目的就是提供單處理器無法提供的性能（處理器能力或存儲器），使用多處理器求解單個問題。 可以說，并行計算是云計算的初始階段或者說是萌芽期，它為云計算的發展提供了理論支持。
分布式計算，是研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機進行處理，最后把這些計算結果綜合起來得到最終的結果。在分布式計算的算法中，我們更加關注的是計算機間的通信而不是算法的步驟，因為分布式計算的通信代價比起單節點對整體性能的影響權重要大得多。所以說，分布式計算是網絡發展的產物，是由并行計算演化出的新模式：網絡并行計算。如果說并行計算為云計算奠定了理論基礎，那么分布式計算則是云計算實現的網絡技術支持。
計算機集群，是指將一組松散集成的計算機軟件和/或硬件連接起來高度緊密地協作完成計算工作。簡單來說，我們可以把這一組松散的集成的計算機看作是一臺計算機。集群系統中的單個計算機被稱為節點，通常是通過局域網連接，但也有其它的可能連接方式。集群計算機通常用來改進單個計算機的計算速度和/或可靠性。
展開 高性能計算（HPC）服務器加速LSDYNA計算效果展示
分享幾個我司為客戶提供的高性能計算服務器案例，LSDYNA軟件提速數倍。
1. 如下圖，客戶采用自有的工作站進行射流沖擊仿真，運行至250微秒用時3天多，我司服務器運行至250微秒只需3小時，提速24倍+。
2. LSDYNA爆炸仿真，客戶自己電腦用時28小時，我司集群3小時完成，提速8倍。
3. 某高?？蛻?，爆炸仿真，客戶租用工作站12小時只跑了1000微秒，而我司服務器跑完6000微秒用時57分鐘，提速72倍+。
4. 某軍工客戶，爆炸仿真，客戶原有電腦需運行155小時，我司工作站僅需5.3小時，提速29倍。
如有需要采購服務器、建設高性能計算集群的單位歡迎聯系。后續將發布StarCCM、Fluent、Abaqus等各行業客戶使用我司服務器后的性能提升案例。
展開 
北鯤云超算平臺如何將云計算與高性能計算結合
近幾年，隨著“上云“概念的普及，而且云計算技術逐漸趨于成熟，許多有自建機房或者集群的高性能計算行業企業都開始上云。但是因為對于云技術的不了解，這些企業非常需要一個完善的企業上云方案。北鯤云計算有限公司就是的能夠為高性能計算行業企業提供一站式上云解決方案的公司。
那么北鯤云如何將云計算與高性能計算結合起來呢?在北鯤云年初獲得Pre-A輪融資時，談及為何選擇云超算作為創業方向時，創始人馮建新表示，在多年的工作中發現當前的云計算市場上企業在云資源管理方面有很多可以提高和優化的工作。從需求側來看，企業內部通常通過預定系統來申請和釋放云服務器資源，但資源申請無法實時匹配，經常會出現資源過剩，亦或不足導致大量計算任務排隊，工作效率較低。 從供給端來看，公有云廠商有大量的云服務器處于空閑當中，據統計云服務器平均空閑比高達50%左右。北鯤云基于此打造了北鯤云一站式云超算平臺，當用戶提交任務時，無需提前購買資源，從北鯤云超算平臺里自動匹配到最合適的公有云資源去執行高性能計算任務，當任務執行完畢的時候自動釋放資源，大幅提高了公有云廠商云服務器的利用率。并且北鯤云針對國內市場的特點，最早提出了競價服務器管理方案，通過此機制，企業可以提供比同行更低報價的算力解決方案。
企業可以通過北鯤云超算平臺提供的私有模式、混合模式以及云上模式將企業異構的資源整合，并隨之將業務遷移上云。北鯤云超算平臺在這個階段重塑了硬件資源層，解決了硬件資源彈性伸縮問題，并且能夠將上層應用開發和運維產生根本變革，將云上的彈性、敏捷性等云的特性釋放。從而大幅提高企業的工作效率。
北鯤云超算平臺通過那幾種模式將云計算與高性能計算結合呢？有以下三種方式：
北鯤云SaaS模式：為所有有高性能計算需求的客戶提供算力SaaS服務。
展開 北鯤云超算平臺如何將云計算與高性能計算結合
近幾年，隨著“上云“概念的普及，而且云計算技術逐漸趨于成熟，許多有自建機房或者集群的高性能計算行業企業都開始上云。但是因為對于云技術的不了解，這些企業非常需要一個完善的企業上云方案。北鯤云計算有限公司就是的能夠為高性能計算行業企業提供一站式上云解決方案的公司。
那么北鯤云如何將云計算與高性能計算結合起來呢?在北鯤云年初獲得Pre-A輪融資時，談及為何選擇云超算作為創業方向時，創始人馮建新表示，在多年的工作中發現當前的云計算市場上企業在云資源管理方面有很多可以提高和優化的工作。從需求側來看，企業內部通常通過預定系統來申請和釋放云服務器資源，但資源申請無法實時匹配，經常會出現資源過剩，亦或不足導致大量計算任務排隊，工作效率較低。 從供給端來看，公有云廠商有大量的云服務器處于空閑當中，據統計云服務器平均空閑比高達50%左右。北鯤云基于此打造了北鯤云一站式云超算平臺，當用戶提交任務時，無需提前購買資源，從北鯤云超算平臺里自動匹配到最合適的公有云資源去執行高性能計算任務，當任務執行完畢的時候自動釋放資源，大幅提高了公有云廠商云服務器的利用率。并且北鯤云針對國內市場的特點，最早提出了競價服務器管理方案，通過此機制，企業可以提供比同行更低報價的算力解決方案。
企業可以通過北鯤云超算平臺提供的私有模式、混合模式以及云上模式將企業異構的資源整合，并隨之將業務遷移上云。北鯤云超算平臺在這個階段重塑了硬件資源層，解決了硬件資源彈性伸縮問題，并且能夠將上層應用開發和運維產生根本變革，將云上的彈性、敏捷性等云的特性釋放。從而大幅提高企業的工作效率。
北鯤云超算平臺通過那幾種模式將云計算與高性能計算結合呢？有以下三種方式：
北鯤云SaaS模式：為所有有高性能計算需求的客戶提供算力SaaS服務。
展開 武漢理工&廣州大學：高通量計算快速篩選出高性能吸附材料！
為了節省計算資源，采用圖1所示計算流程對17846種PPN材料進行GCMC模擬的篩選。首先通過計算PPN材料的結構特征參數，將比表面積太小、限制性孔道直徑低于2.5 ?和高于10 ?的PPN材料剔除；接著使用Eqeq方法計算PPN材料結構的原子部分電荷分布，并進行低精度的GCMC模擬，篩選得到390個對濕天然氣中CO2和H2S組合吸附選擇性大于2.0的PPNs材料；再對這些PPN結構進行高精度的GCMC模擬，最終確定了23種性能最優的天然氣脫硫脫碳PPN吸附劑。
圖1. 計算篩選部分流程示意圖
主成分分析（PCA）表明，最大孔腔直徑（LCD）和限制性孔道直徑（PLD）的特征向量近乎重合，兩者是表示孔徑的重要參數，具有很強的正相關性。而孔隙率（f）和密度（ρ）的特征向量方向則相反，表明兩者呈現負相關性。
展開 高性能計算是高技術領域世界各國競相爭奪的戰略制高點
高性能計算是21世紀高技術領域世界各國競相爭奪的戰略制高點。它包括并行計算和網格計算。并行計算是高性能計算的初級階段，是提高計算機系統計算速度和處理能力的一種有效手段，它的基本思想是用多個處理器來協同求解同一問題，將被求解的問題分解成若干個部分，各部分均由一個獨立的處理機來并行計算。網格計算則可利用處于不同位置經過網絡互聯的多臺并行機，它是高性能計算的高級階段。美國政府十幾年前開始預研計算網格。1992年提出概念設計，現在已成為研究熱點。我國計劃從2003年開始，將在全國范圍內建立兩大網格系統。有人認為，美國70年代關于Internet的研究導致了今天網絡經濟的繁榮，而現在對網格的研究可與70年代對Internet的研究相提并論，10年后網格將如同今天的Internet一樣普及到國民經濟和社會的各個領域。
***科技發展有限公司
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