国产神威环境下Athread代码生成工具的设计与开发

针对国产神威环境下众核代码编写工作量大的问题,设计实现一个可以将核心段的串行代码自动转换为Athread代码的工具。采用Rust语言进行词法和语法分析,面向不同数组维度的Fortran和C语言程序,基于主程序调用master程序再由master程序调用slave程序的三层模板程序架构,集成常用众核优化方法的代码框架。经过实验分析,采用该自动转换工具生成的Athread代码相较于人工编写的OpenACC*加速的程序有更高的加速比,特别是对多个核心段进行众核化加速时的加速比相差15%,验证该转换工具具有很好的实用性。

基于新一代神威超算的量子计算模拟器加速和优化

针对量子硬件规模逐步扩大、当下量子计算经典模拟速度不高的问题,提出了基于神威超算量子模拟器的两种优化方法。首先,通过改进张量转置策略和计算策略重新构建了张量收缩算子库SWTT,从而提高了部分张量收缩的计算内核效率并减少了冗余访存;其次,通过提高数据局部性的收缩路径调整方法实现了路径计算复杂度和计算效率之间的均衡。测试结果表明,该算子库改进方法可将“悬铃木”量子霸权电路模拟效率提升5.4%,单步张量收缩效率最高提升49.7倍;该路径调整方法可在路径计算复杂度膨胀2倍条件下提升约4倍的浮点效率。两种优化方法使神威超算整机模拟谷歌53量子比特20层量子芯片随机电路百万振幅采样的单精度和混合精度浮点运算效率分别从3.98%和1.69%提升至18.48%和7.42%,理论估计模拟时间从单精度的470 s降至226 s,混合精度的304 s降至134 s,证明两种方法大幅提高了量子计算模拟速度。

面向神威·太湖之光的PETSc可扩展异构并行算法及其性能优化

共性数学库PETSc(Portable,Extensible Toolkit for Scientific Computation)是高性能计算的基础模块,是超级计算机计算环境的基础算法库之一,其性能直接影响调用数学库的高性能数值计算应用的效率.面向国际上首台100P神威·太湖之光异构超级计算机,根据实际研究需要选取PETSc中两个典型用例ex5(单节点线性求解方程组问题)和ex19(多节点求解2D驱动腔问题)进行实验探究.对运行结果分析找到的热点函数主要为PETSc函数库中7个核心函数,针对这7个核心函数(主要包括向量运算与矩阵运算),提出和实现了其异构并行算法,并结合机器的异构体系结构提出了相应的性能优化方法.在超级计算机上的实验结果为:核心函数并行算法在4主核、256从核的单节点上加速比最大可达到16.4;多节点情况下,当输入规模为16 384时,8192个节点相对于256节点的加速比为32,且加速比随着异构处理器数目的增加接近线性增加,表明PETSc核心函数并行算法在神威·太湖之光超级计算机上具有良好的可扩展性.

全球涡分辨率并行海洋模式POP在神威蓝光上的移植和应用

基于中国自行研制的超大规模并行计算机神威蓝光平台,对海洋环流模式POP进行移植和进一步优化,并进行模式和机器的并行测试。测试结果表明:0.1度分辨率在5 000核以内达到了线性加速比,随着使用线程数目的增多,虽然加速比依然增加,但是加速效率在降低,当线程数目达到24 000的时候加速比出现降低,加速效率只有12.6%;0.05度分辨率可在12 000核以内达到了线性加速比,同样随着线程数目的增多加速在增多但加速效率在降低,当线程数目达到32 000的时候加速比出现降低,加速效率只有25.7%。经过优化后的海洋环流模式POP在神威蓝光并行计算机系统上具有良好的兼容性,并行效率较高,而且具有很强的可扩展性,可用来开展超大规模的并行计算。对测试结果的进一步分析发现,发展并行性良好的线性方程组求解方案、快速高效的计算网络协议等问题是未来发展高分辨率模式中需解决的问题。

BCCAGCM模式在神威·太湖之光系统的优化

开展气象数值模式在神威·太湖之光系统的移植与优化,对研究模式与新型计算架构的适应性有重要意义。该文以BCCAGCM模式为研究对象,将其移植到神威·太湖之光全国产异构众核计算系统,进行性能分析,对模式动力框架和物理过程计算结构进行调整,将计算核心段采用OpenACC技术进行众核加速优化,大量代码进行算法重构。结果表明:各核心段计算效率基本达到未优化的3倍左右,最高可达14倍左右,将各核心段集成,形成异构众核集成版本,可正确、稳定运行,计算误差合理。在不同并行规模,采用从核对模式整体计算进行加速效果比较稳定,基本保持在1.9倍,26000核并行规模动力试验并行效率约70%,其他试验约为57%。

基于神威太湖之光的NAMD软件的移植与优化

纳米级粒度分子动力学NAMD是基于Charm++并行编程模型的开源免费分子动力学模拟软件,能够在大规模并行计算机上快速模拟百万原子级别的大分子体系。太湖之光是中国自主研发的超级计算机,峰值性能为125.4Pflop/s,共有1 000多万个核心,整机Linpack效率不低于70%。NAMD在空间上对原子进行划分,在计算上对力进行划分,充分曝露出单步模拟的并行度,并通过CHARM++对负载平衡进行调控。针对NAMD进行模拟计算时的特点,移植并优化了NAMD的核心计算代码,让其能够更好地运行在超级计算机神威太湖之光上,优化后性能提高了近20倍,单个核组的性能较Intel XeonE5-2650v2提高3倍。扩展性方面目前至多可达到325万核的并行度,突破百万核大关。

神威清开灵注射液治疗上呼吸道感染、肺炎249例

我们于2000年9月～2001年5月对神威清开灵注射液(石家庄神威药业股份有限公司生产)治疗外感风热型和热壅内盛型上呼吸道感染、肺热壅盛型肺炎的临床疗效和安全性进行了临床观察,并与双黄连注射液进行了随机对照.

神威丸的药理作用研究

神威丸由鹿茸、鹿鞭、人参、五味子等十几种中药组成的胶囊剂,具有养心益气补肾健脑作用。以3.0、1.5、0.75g/kg剂量灌胃给药,能促进雄性小鼠的性腺或副性腺器官的生长发育;增加肝中蛋白质及核酸含量;降低血浆中过氧化脂质(LPO)含量;对抗樟柳碱引起的记忆获得障碍;增加小鼠自主活动以及具有抗疲劳,抗缺氧能力。

神威3000A高可用海量存储系统

神威3000A海量存储系统采用基于文件分条的网络数据冗余方法,支持网络RAID1和RAID5冗余模式,能够对存储服务器及盘阵故障在线容错,是一个高可用的分布式存储系统。

并行技术在神威集合数值天气预报系统中的应用

文章讨论了基于神威巨型机的并行化集合数值天气预报系统中实现的各种并行算法 ,性能分析结果表明并行方案最大限度的利用了神威机的处理器资源 ,设计的并行算法效率较高 ,满足了实时业务运行的时效要求。

“神威·太湖之光”及其应用系统

2016年6月20日，TOP500组织在法兰克福世界超算大会上发布第47届世界超级计算机TOP500榜单，使用中国自主芯片“申威26010”研制的“神威·太湖之光”超级计算机系统位列榜单之首，

长城抗战与二十九军大刀神威再审视

1933年3月12日,在长城抗战喜峰口战役中,国民革命军第29军500名大刀队员夜袭敌营获得成功,鼓舞了民族士气,凝聚了国人构建民族国家与民族主义的政治诉求与情感需求,以及对民族危亡的焦虑,夹杂着对传统刀文化渴求,对男性气概的性别想象。大刀神威的形成离不开鼓舞士气的政治需要和媒体塑造等因素的共同作用,反映了近代以来西方现代知识体系的冲击以及反抗日军侵略的背景下,国人处于对传统的眷恋与对民族独立和现代性的追求之中,努力尝试重建民族自信的强烈愿望与要求。正是因为现实困惑与美好愿景并存的境域,促使大刀神威一经形成便迅速传播,同时也引发了某些质疑大刀神威的声音。

“神威·太湖之光”上Tend_lin并行优化

大气环流模式是中科院地球系统模式中最为复杂的模式,在当前主流的众核异构平台上开展大气环流模式的众核并行化是高性能计算的热点研究问题。针对AGCM4.0热点程序动力框架的适应过程Tend_lin,利用神威OpenACC编程模型在"神威·太湖之光"高性能计算平台上实现并行化,并从循环分布、循环分块、数据传输的表达、函数调用的从核化等方面提升应用性能。详细讨论了不同场景下的数据传输表达,对比测试了不同分块尺寸对程序性能的影响。相比主核串行,两种测试规模下,Tend_lin应用的单核组多线程并行均获得6倍以上的加速;且随着应用分辨率的扩大,众核处理器的性能得到更好发挥,在C规模下,多进程获得了69倍的全应用加速。

杏林春神威膏治疗乳腺增生病30例

杏林春神威膏治疗乳腺增生病３０例临沂市中医医院（２７６０００）崔连光临沂市妇幼保健院（２７６０００）岳同香关键词乳腺增生病，神威膏，疗效观察乳腺增生病，是临床常见的一种妇女乳房非炎症性疾病，目前治疗仍以内服药物为主。我们自１９９５年３月，根据山东省卫...

“神威”灭蚊菊酯对动物的毒性试验报告

“神威”灭蚊菊酯对动物的毒性试验报告广东省卫生防疫站（广州，５１０３００）庄敏，易建荣，安志儒广州天河车陂化工厂于１９９３年开发生产出＂神威＂灭蚊菊酯，按国家对卫生杀虫药剂技术鉴定项目的要求，我们于同年１０月作了其对大白鼠的半数致死量测定、家兔的急性...

神威机上集合数值天气预报系统功能概述

文章对自主研制的基于神威巨型机的并行化集合数值天气预报系统的研制背景、系统组成、主要技术特点和应用发展前景作了一简要介绍。

反相高效液相色谱法测定中华神威胶囊中肉桂酸的含量

目的测定中华神威胶囊中肉桂酸的含量。方法采用高效液相色谱法,色谱条件:色谱柱Diamon-silCl8柱(250mm×4.6mm,5μm),检测波长278nm,柱温30℃;流动相:甲醇:1%醋酸水溶液(55:45),流速0.8ml/min。结果线性范围:11.6-58mg/ml,胶囊内容物超声提取30min后测定肉桂酸含量最高,为73.35mg/100g,RSD为1.38%,回收率为98.75%,RSD=1.67%。结论该方法样品处理简便,结果可靠,重现性好,可供本品质量控制。

神威机上集合数值天气预报系统中文件资料的管理

从文件资料的命名、存放与输入输出管理三个方面介绍了在神威集合数值天气预报系统中对大规模文件资料的管理实现。

神威清开灵注射液治疗急性上呼吸道感染100例疗效观察

急性上呼吸道感染是鼻、咽、喉急性炎症的统称，其病原体约70％。80％由病毒引起，20％～30％南细菌或非典型病原体如支原体引起。患者主要表现为急性鼻炎、急性咽炎、急性扁桃体炎的症状，包括恶寒、发热、头痛、身痛、