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关键词

力学性能 10

人工智能 4

计算机 4

计算机模拟 4

DX桩 3

云计算 3

医院中子照射器I型堆 3

物联网 3

TRIP钢 2

主动免疫 2

主动防御 2

人员疏散 2

力常数 2

区块链 2

固体氧化物燃料电池 2

复杂系统 2

性能化 2

抗菌 2

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面向高性能计算的自部署运行环境 Research Articles

邵明天,卢凯,张文喆

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第6期   页码 845-857 doi: 10.1631/FITEE.2100016

摘要:

传统高性能计算系统提供了标准的预置环境来支持科学计算。然而,高性能计算的发展需要为越来越多应用提供支持,如人工智能、大数据等。标准的预设环境已无法满足这些多样化的要求。如果用户仍然在高性能计算系统上运行这些新兴应用程序,他们需要手动维护应用程序的特定依赖项(库、环境变量等),这增加了用户的开发和部署负担。此外,多用户模式也带来用户之间的隐私问题。像Docker和Singularity这样的容器可以封装作业的执行环境,但是在高度定制的高性能计算系统中,Docker和Singularity的跨环境应用部署是受限的。针对上述问题,本文提出一种适用于高性能计算的自部署执行环境(SDEE)。SDEE结合了传统虚拟化和现代容器的优点,为用户提供了一个独立、可定制的环境(类似于虚拟机)。该用户是此环境中的根用户。用户开发和调试应用程序,并在此环境中部署其特殊的依赖项,然后可以通过传统高性能计算系统的作业管理系统,直接将作业加载到计算节点。作业及其依赖项将被自动分析、打包、部署和执行。

关键词: 运行环境;高性能计算;轻量化;隔离;Overlay    

面向E级高性能计算存储墙问题研究 Article

Wei HU,Guang-ming LIU,Qiong LI,Yan-huang JIANG,Gui-lin CAI

《信息与电子工程前沿(英文)》 2016年 第17卷 第11期   页码 1154-1175 doi: 10.1631/FITEE.1601336

摘要: I/O性能计算性能的不匹配是超级计算机从P级向E级发展的主要障碍之一。当前,I/O密集型应用迅速增加,其运行效率受到了I/O性能的制约。为进一步量化I/O性能瓶颈,分析其对大规模并行应用可扩展性的重要影响,本文在定义和分析存储受限加速比的基础上,第一次从并行应用可扩展性的角度提出"存储墙"的定义,量化和讨论了"存储墙"的存在性,并基于存储墙特性对现有高性能计算系统结构提出了新的分类方法和可扩展性分析方法通过基于"天河1A"超级计算机的实验和基于"美洲虎"超级计算机的案例分析,本文验证了存储墙的存在性并分析了其变化特性。这些实验和分析结果对缓解和消除未来高性能计算机的存储墙瓶颈,实现平衡的软硬件设计具有重要指导意义。

关键词: 存储受限加速比;存储墙;高性能计算;E级计算    

后E级时代高性能处理器架构的探索 None

Xiang-hui XIE, Xun JIA

《信息与电子工程前沿(英文)》 2018年 第19卷 第10期   页码 1224-1229 doi: 10.1631/FITEE.1800424

摘要: 科学计算与工程应用对高性能日益增长的需求将推动高性能计算进入后E级时代。高性能处理器作为超级计算系统核心部件,其架构设计对提高系统性能至关重要。首先介绍后E级时代高性能处理器架构设计的3个目标,即性能有效扩展、资源高效利用和适应多种应用。其次,提出标量运算众核主芯片连接应用加速从芯片的Massa处理器架构,通过计算资源分布和应用定制硬件的结合,满足后E级时代高性能处理器架构设计的目标。

关键词: 高性能计算;后E级;处理器架构;应用定制硬件;计算资源分布    

我国高端计算之路与“神威”的探索

陈左宁

《中国工程科学》 2004年 第6卷 第9期   页码 23-28

摘要:

21世纪初,受应用需求的驱动,国内外对高端计算的研究与开发掀起了新一轮的热潮。分析了国外高端计算的发展现状及趋势,描述我国高端计算发展的总体状况及应用开发情况,介绍神威系列高性能计算机的主要技术特点和应用成果,探讨当前高端计算技术发展所面临的问题,并提出了发展我国高端计算事业的几点建议

关键词: 高端计算     网格计算     高性能服务     高效能计算     总体拥有成本     神威系列计算   

FTRP:基于进程复制和预取的高性能计算容错框架 Research

Wei HU, Guang-ming LIU, Yan-huang JIANG

《信息与电子工程前沿(英文)》 2018年 第19卷 第10期   页码 1273-1290 doi: 10.1631/FITEE.1601450

摘要: 随着超级计算机规模迅速增大,可靠性成为制约系统可用性的主要问题。现有容错机制,包括检查点技术和进程冗余等,不能有效解决该问题。为此,提出一种基于进程复制和预取的高性能计算容错框架—FTRP(fault tolerance framework using process replication and prefetching),与程序运行过程中的局部性相似,我们第一次观察到超级计算机故障局部性现象。基于故障局部性,提出一种新的进程复制和进程预取相结合的容错机制,无论故障能否被预测到,都能够有效避免故障引起的损失。

关键词: 高性能计算;主动容错;故障局部性;进程复制;进程预取    

高性能计算技术的发展现状及趋势

韩冀中,韩承德

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第1期   页码 85-86

TEES:一种面向高性能计算快速、灵活应用程序部署的拓扑感知的运行环境服务 Research Article

邵明天,卢凯,迟万庆,王睿伯,戴屹钦,张文喆

《信息与电子工程前沿(英文)》 2022年 第23卷 第11期   页码 1631-1645 doi: 10.1631/FITEE.2100284

摘要:

高性能计算(HPC)即将达到新的高度:百亿亿次。应用程序部署正成为一个日益突出的问题。容器技术解决了应用程序及其运行环境的封装和迁移问题。但是,容器镜像太过笨重,在大量计算结点上的部署过程非常耗时。虽然点对点(P2P)方式带来更高的传输效率,但也引入更大的网络负载。所有这些问题都会导致应用程序的高启动延迟。为解决这些问题,提出拓扑感知的运行环境服务(TEES),用于在高性能计算系统上快速、灵活地部署应用程序。TEES为用户创建了一个更轻量级的运行环境,并使用一种更有效的拓扑感知P2P方法减少部署时间。在天河高性能计算系统中,TEES在3秒内实现了在17560个计算结点上的一个典型应用程序的部署和启动。与基于容器的应用程序部署方式相比,速度提高了12倍,网络负载减少了85%。

关键词: 运行环境;应用部署;高性能计算(HPC);容器;点对点(P2P);网络拓扑    

ONFS:面向高性能计算的基于内存、固态硬盘和磁盘的层次式混合文件系统 Article

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2017年 第18卷 第12期   页码 1940-1971 doi: 10.1631/FITEE.1700626

摘要: 随着超级计算机向Eflops规模快速发展和计算核数急剧增加,更大规模和更复杂的应用成为可能。大规模科学计算、新的工作流应用以及检查点操作均需要存储系统具有非常高的带宽和低延迟,这使得高性能存储系统面临严峻的技术挑战。当前基于磁盘的底层存储系统难以满足新一代Eflops超级计算机和应用的要求。为此,本文提出了基于计算结点内存、固态硬盘和磁盘的层次式混合存储系统ONFS (on-line and near-line file system)。在天河一号超级计算机上实现了ONFS原型系统,测试了I/O (input/output)性能和可扩展性。测试结果表明,单线程和多线程读/写性能比基于磁盘的Lustre分别高出6倍和5倍。

关键词: 高性能计算;层次式混合存储系统;分布式元数据管理;数据迁移    

钢铁结构材料的高性能

翁宇庆

《中国工程科学》 2002年 第4卷 第3期   页码 48-53

摘要: 在保持塑性提高和价格下降的同时,碳素结构钢板带材屈服强度从235 MPa已提高到420~470 MPa,塑性由最大26%提高到29%~34%;建筑螺纹钢由一级提高到三级,碳—锰钢由二级提高到四级,且抗地震性能

关键词: 钢铁材料     基础研究     高性能    进展    

我国高性能合成树脂发展战略研究

张丽平,杨学萍,初立秋,盛依依

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第5期   页码 121-127 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.05.011

摘要:

高性能合成树脂是支撑先进制造、新能源、电子信息等国家战略性新兴产业发展的关键基础材料。本文立足产业发展对高性能合成树脂的迫切需求,着眼我国合成树脂行业长远发展,采用文献调研、专家咨询等研究手段,从高性能聚烯烃树脂材料、其他高性能合成树脂材料两个方面,系统梳理了我国高性能合成树脂材料的技术发展趋势在分析高性能合成树脂材料关键技术的基础上,研究提出行业发展建议:利用现有装备和技术开发高端产品,实现规模化应用;加强高性能材料领域基础研究和人才培养,保障技术创新;开发生物可降解塑料,促进可持续发展;加强

关键词: 高性能合成树脂     高性能聚烯烃     产业趋势     关键技术    

高性能零件的性能与几何参数一体化精密加工方法与技术

郭东明

《中国工程科学》 2011年 第13卷 第10期   页码 47-57

摘要:

随着高端装备和产品的不断发展,对装备和产品制造的性能要求也越来越多和越来越高,涌现出一大批高性能指标要求的关键零部件,其加工已由以往的单纯几何形状和尺寸精度要求,跃升为以性能要求为主、性能与几何参数一体化的精密加工要求。这些高性能零件多呈精密复杂曲面、超高精度,以及材料超硬、超脆、超黏等难加工特征,其性能受几何、材料等多因素耦合作用,采用传统工艺进行精密加工制造十分困难,存在废品率高、加工效率低,特别是性能指标难以保证等难题从高端制造装备业的需求出发,提出并阐明了高性能零件的特点、分类以及数字化可控去除加工方式的内涵,在此基础上指出了四类高性能零件精密加工所涉及的关键问题,并着重介绍了这些问题的研究现状、存在的难点和可行的解决方案,为面向高性能要求的性能与几何参数一体化的加工理论、方法和工艺技术体系的建立提供参考,以解决高性能零件的精密制造难题。

关键词: 高性能     性能与几何参数一体化     精密加工     难加工材料     复杂曲面    

高性能多功能水泥基复合材料 Article

Victor C. Li

《工程(英文)》 2019年 第5卷 第2期   页码 250-260 doi: 10.1016/j.eng.2018.11.031

摘要:

混凝土是一种不断发展的材料,甚至高性能混凝土的定义也正随着时间的推移而发生变化。本文所说的混凝土材料的高性能特性是指那些直接影响我们生活质量的民用基础设施的理想耐久性、回弹性和可持续性的特性。本文基于工程水泥基复合材料(ECC)的最新研究进展,提出可以设计出具有高性能兼智能多功能性的混凝土材料,并且其具有满足 21 世纪民用基础设施预期需求的潜力。

关键词: 高性能混凝土     多功能     智能     水泥基复合材料     耐久性     回弹性     可持续性     基础设施    

我国高性能高分子复合材料发展现状与展望

曹维宇,杨学萍,张藕生

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第5期   页码 112-120 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.05.010

摘要:

高性能高分子复合材料因其优异的综合性能,成为国防与国民经济建设不可或缺的战略性关键材料,已在航空、航天、风力发电、轨道交通、汽车等领域进行应用本文分析了我国发展高性能高分子复合材料的宏观需求,综述了高性能高分子复合材料中碳纤维、芳纶、高性能玻璃纤维等纤维增强体以及复合材料用高分子树脂基体如环氧树脂、酚醛树脂、特种树脂的发展现状及特点,研判了高性能高分子复合材料发展存在的问题以及今后发展的目标与任务研究发现,碳纤维领域初步形成了从关键技术研发到工程化生产的产业化体系,材料向高性能和低成本双向发展;对位芳纶产业化初步成功;玻璃纤维则保持低速扩张;高性能高分子复合材料树脂基体产业则面临严峻的发展形势。基于发展需求,从注重自主创新、坚持需求牵引、重视产业链建设、加强人才培养与支持产业创新建设等方面提出了发展建议,以期为我国高性能高分子复合材料的发展提供参考借鉴。

关键词: 高性能纤维     高分子树脂基体     复合材料    

可持续高性能可恢复结构

Hong Hao, Jun Li

《工程(英文)》 2019年 第5卷 第2期   页码 197-198 doi: 10.1016/j.eng.2019.02.001

勘误:ONFS:面向高性能计算的基于内存、固态硬盘和磁盘的层次式混合文件系统 None

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

《信息与电子工程前沿(英文)》 2018年 第19卷 第2期 doi: 10.1631/FITEE.17e0626

摘要: None

关键词: None    

标题 作者 时间 类型 操作

面向高性能计算的自部署运行环境

邵明天,卢凯,张文喆

期刊论文

面向E级高性能计算存储墙问题研究

Wei HU,Guang-ming LIU,Qiong LI,Yan-huang JIANG,Gui-lin CAI

期刊论文

后E级时代高性能处理器架构的探索

Xiang-hui XIE, Xun JIA

期刊论文

我国高端计算之路与“神威”的探索

陈左宁

期刊论文

FTRP:基于进程复制和预取的高性能计算容错框架

Wei HU, Guang-ming LIU, Yan-huang JIANG

期刊论文

高性能计算技术的发展现状及趋势

韩冀中,韩承德

期刊论文

TEES:一种面向高性能计算快速、灵活应用程序部署的拓扑感知的运行环境服务

邵明天,卢凯,迟万庆,王睿伯,戴屹钦,张文喆

期刊论文

ONFS:面向高性能计算的基于内存、固态硬盘和磁盘的层次式混合文件系统

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

期刊论文

钢铁结构材料的高性能

翁宇庆

期刊论文

我国高性能合成树脂发展战略研究

张丽平,杨学萍,初立秋,盛依依

期刊论文

高性能零件的性能与几何参数一体化精密加工方法与技术

郭东明

期刊论文

高性能多功能水泥基复合材料

Victor C. Li

期刊论文

我国高性能高分子复合材料发展现状与展望

曹维宇,杨学萍,张藕生

期刊论文

可持续高性能可恢复结构

Hong Hao, Jun Li

期刊论文

勘误:ONFS:面向高性能计算的基于内存、固态硬盘和磁盘的层次式混合文件系统

Xin LIU, Yu-tong LU, Jie YU, Peng-fei WANG, Jie-ting WU, Ying LU

期刊论文