一种全面高效的HPCS监控体系

分析了以超级计算中心联想深腾6800为主的HPCS监控需求,比较了大量的监控实现技术,给出监控系统评估特征和指标,提出了一种集系统、性能、应用程序、进程监控于一体的改进策略,讨论了利用信息流水、过滤、双重传输模式减少监控数据传输量,减轻监控资源消耗,提高综合监控的性能和效率。

高性能混凝土结构(HPCS)中的ASR及抑制措施评价

对ASR发生的化学机理进行了回顾。ASR发生的化学反应机理可以分为2步:1骨料颗粒外部OH-离子入侵活性颗粒,断开活性颗粒≡Si-O-Si≡的链接,形成分散的Si2+;2外界离子(K+,Na+,OH-)和≡Si-O-结合形成水化石灰石-Na-Si-复合物,该复合物吸水膨胀产生压力。利用ASR的化学反应机理分析和评价了普通混凝土中单种抑制材料抑制ASR的效果。由于HPC配合比设计时组成材料众多,根据ASR化学反应机理,研究HPC结构中用来抑制ASR的措施,必须考虑各种材料的相互影响和叠加效应。结论认为要保证HPC结构中抑制ASR的效果,关键是降低HPC结构中活性颗粒周围孔溶液中离子的浓度,防止合适浓度的OH-出现。

HPCS3000系统在燃煤机组湿法脱硫中的应用

本文以100MW燃煤机组湿法脱硫中应用的HPCS3000 DCS系统为例,介绍了该DCS的配置情况,对HPCS3000的软硬件特点进行了分析,并对运行中存在的保护和逻辑进行了改进,指出了HPCS3000在应用过程中的问题和注意事项,以增强整个控制系统的安全性和稳定性。

HPCS4000 DCS系统应用于氯化亚砜生产

介绍控制系统HPCS的特点,叙述氯化亚砜HPCS4000 DCS系统的实施过程,说明HPC4000 DCS系统及准确气体流量压力、温度实时补偿公式在氯化亚砜生产上的成功应用。

HPC端部加强双钢板组合剪力墙的抗震性能

为研究高性能混凝土端部加强双钢板组合剪力墙受力机理及破坏形态,以轴压比、腹部普通混凝土强度等级为关键参数,设计了4片普通试件,7片HPC端部加强试件,运用ABAQUS构建其有限元模型,研究其抗震性能。结果表明:同轴压比下,HPC端部加强试件相比普通试件屈服荷载提高16.30%,峰值荷载提升13.40%;随着轴压比提高,HPC端部加强试件峰值荷载和屈服荷载分别提高7.22%和2.72%,随着轴压比减小,HPC端部加强试件延性提升22.26%;提高腹部腔体混凝土强度等级,HPC端部加强试件的屈服荷载和峰值荷载分别提高13.01%和11.14%,延性提升16.91%。

基于羟丙基纤维素制备乙醇凝胶推进剂

传统的乙醇胶凝剂甲基纤维素(MC)和羟丙基甲基纤维素(HPMC)必须加入一定比例的水作为溶剂才能形成凝胶。为了制备高性能的乙醇凝胶绿色推进剂,采用羟丙基纤维素(HPC)作为无水胶凝剂,并对其制备的乙醇凝胶推进剂进行剪切测试、屈服应力测试、应变扫描和频率扫描等测试。结果表明,HPMC凝胶需加入质量分数为6%的水作为溶剂,其临界胶凝剂质量分数为10%;HPC凝胶不需要加水,其临界胶凝剂质量分数为8%。当胶凝剂质量分数为8%时,HPMC、HPC凝胶的屈服应力分别在2.5 Pa左右和24.8 Pa,HPC凝胶具有更大的屈服应力;同时HPC比HPMC具有更大的线性黏弹区域,临界应变更大。

基于HPC的RoCE网络和InfiniBand网络性能对比

高性能计算(High Performance Computing,HPC)系统的通信接口一直在不断发展,然而对新一代的无限带宽(InfiniBand,IB)互联与RoCE互联在性能上的对比缺乏研究。文章从消息传递接口(Message Passing Interface,MPI)基准程序、HPC基准程序以及HPC应用程序等多个方面,提出了一套实验方法对IB互联和RoCE互联进行性能评估。结果表明,在拥塞条件下RoCE相较于IB有更好的网络性能;在MPI场景下,RoCE网络的通信性能略高于IB网络;在HPC基准程序测试中,RoCE方案相较于IB方案浮点性能略高但综合性能相当;在不同的终端应用场景下,RoCE方案和IB方案的性能则各有高低。

多孔玄武岩粗骨料HPC的制备和收缩性能研究

为解决多孔玄武岩粗骨料吸水率大、早期吸水快给高性能混凝土(HPC)制备带来的黏度大、拌合难、耐久性差等问题,引入附加用水量预湿骨料,研究了不同附加用水量对多孔玄武岩混凝土工作性能、力学性能、收缩性能、孔结构和微观形貌的影响,并与普通碎石混凝土性能作对比。结果表明:当附加用水量取4%或6%(以多孔玄武岩粗骨料的质量分数计)时,可制得C60抗压强度等级、工作性优良和低收缩的HPC。与普通碎石混凝土相比,预吸水的多孔玄武岩能显著降低HPC的自收缩,而对抗压强度影响不大;自收缩率随附加用水量的增加而降低,其变化发展分为快速增长、短暂膨胀、缓慢增长、趋于稳定四个阶段;含水玄武岩有内养护作用,在水化后期可细化孔结构,提高界面过渡区的密实性,减少HPC的开裂风险。

基于Singularity的超算资源容器化

深度学习往往伴随着大量的计算,属于典型的高性能计算(HPC)应用。基于Python的深度学习中往往使用PyTorch或者TensorFlow库,环境的配置与管理极为复杂,可重复性低,导致代码的升级、管理、测试、迁移成为大难题。为此,诞生了容器化技术。容器化技术以Docker为代表,通过在迁移代码的同时迁移代码运行环境,从而避免了代码在移植的时候存在繁杂的环境配置过程。但是超算服务器与普通的服务器又有很大的差别,如开发人员无root权限,测试代码时需要进行资源管理(内存,CPU)。这些问题都让Docker技术在HPC环境的应用受限,针对以上问题,使用Singularity代替Docker,在神威蓝光II型超级计算机上尝试生成了Python3.7+Numpy+Pandas+Scipy数据科学计算环境的Singularity镜像文件,在阿里云服务器上无root权限创建容器并成功运行了距离判别Python计算程序。结果表明,使用Singularity可以解决Docker在服务器上面的root权限问题,有助于深度学习环境在不同HPC服务器上面的部署。

新型材料在桥梁工程中的应用研究

随着科学技术的进步,新型材料在桥梁工程中的应用日益增多,这不仅为桥梁的设计和建造带来了新的可能性,也为工程学界提出了新的挑战。文章深入探讨了新型材料在桥梁工程中应用的意义,通过这些材料可以提高桥梁性能、促进环境可持续性及推动技术创新,同时识别了新型材料在桥梁工程中应用存在的问题,如成本与经济效益考量、技术实施难题、长期维护的挑战及环境适应性瓶颈。为了有效地解决这些问题,文章提出了一系列的优化策略,包括成本效益与经济可持续性优化、施工技术提升、新型材料环境适应与耐久性提高及长期监测和维护计划制订,旨在为桥梁工程中新型材料的应用提供全面的指导。

高性能计算环境多源用户认证方法研究与实现

高性能计算(HPC)环境屏蔽了作业管理系统、接入方式、管理制度等方面的异构性,为科研人员提供了具有统一访问入口、统一使用方法和用户技术支持的高水平高性能计算应用服务。随着环境的发展,接入的超算中心以及应用社区和业务平台越来越多,希望超算中心以及社区和业务平台用户能够以原有账号登录高性能计算环境使用资源。现有的高性能计算环境仅支持通过LDAP认证的网格账号登录,应用社区和业务平台都有自己的用户且认证方式各不相同。为使环境提供一个统一的认证中心,研究了多源用户认证技术并开发实现了多源用户认证与授权系统。目前,高性能计算环境的认证中心已支持部分超算中心集群账号。“高性能计算”专项中的各大社区和业务平台通过多源用户认证技术也实现了与国家高性能计算环境的对接,且对接后社区和平台用户与环境网格用户可互登录并使用相关资源。

先进化工材料关键技术解析——评《特种及功能水泥基材料》

近年来,我国关于先进化工材料的研究愈来愈多,高强度、高耐久逐渐成为混凝土研究的新趋势。HPC在我国已取得了长足发展,其优异特性在工程建设的多个方面得以体现。但与此同时,HPC的应用也存在诸多不足,例如想要满足高强度、高流动的建设要求就难以满足限裂要求。因此,需要对新型功能水泥基材料进行研究。从另一方面来说,水泥基材料不仅要合理应用于土木、交通建设中,还要尽可能降低化工材料使用对环境造成的污染。基于此,也需要加强对先进功能水泥基材料的探索。

超大规模计算集群监控系统的设计与实现

【背景】传统集群监控软件在性能、灵活性、可扩展性上无法满足超过10000节点的超大规模计算集群以及多集群系统的监控管理需求。【目的】亟需设计研发新型集群监控系统,提升超大规模计算集群和多集群的运行管理能力与效率。【方法】本文采用总分架构设计,利用消息中间件、分布式存储、REST技术实现了一种超大规模计算集群监控系统。【结果】该系统支持监控指标自定义、数据主动上发、自动告警等功能,具有良好的横向扩展能力。已部署于多套计算集群中,满足上万节点和设备的监控需求,日均采集数据逾200GB。【局限】由于监控指标繁多、监控数据量庞大,针对业务场景的数据关联分析能力有待提升。【结论】本文工作满足了超大规模计算集群及异地多集群系统的自动运管需求,采用的方法对更大规模集群甚至E级计算系统的运管工具的研发具有积极借鉴意义。

煤矿智能化重构人与煤空间关系研究

人与煤的空间关系是煤炭安全高效生产的重要因素,研究煤矿智能化技术对于人与煤空间秩序的重构过程将为煤炭行业高质量发展提供核心技术支撑。本文系统论述了人与煤空间关系的演进历程与研究进展,论证提出了在煤矿工业化生产中利用空间融合可以突破传统二元空间结构制约的观点,据此建立了煤矿智能化人-物理-信息(HPC)空间之间虚实互动的三元空间形态;进一步阐述了煤矿智能化可改变煤矿生产要素的物理空间位置和生产相对运动状态,将重构新生产力三要素、一体化的智能生产管理模式、矿工的社会价值发展空间,从而支持构建万物互联的煤矿生产工业场景并实现人由煤中向人在煤外的重大转变;剖析了智能化采煤、智能化建井案例,揭示了煤矿智能化建设对于变革人与煤空间关系的实践价值。研究建议,以煤矿智能化HPC空间理论为基础,以人的解放及全面发展为核心目标,建立新一代技术与现代煤矿相融合的发展模式,以安全高效、智能绿色发展推动煤炭行业整体升级。

球幕动画电影渲染管理系统设计研究

球幕动画电影后期制作流程复杂,如果使用传统的渲染农场软件完成,执行效率不高。为了解决此问题,文中分析了球幕动画电影的制作工作流程,利用渲染农场技术,基于Win-dows HPC高性能计算包,设计并搭建了利用集群计算机进行分布式计算的渲染管理系统。该系统通过分层作业模板,实现了球幕动画电影工作流程的集成化,用户可以根据需要定制作业,通过并行计算完成所需的制作步骤。通过预渲染机制,合理分配计算资源并有效控制任务粒度大小,获得更高的计算效率。该系统已应用于北京天文馆,参与完成多部动画电影的制作工作,稳定性强,效果良好。该系统的实现,扩展了渲染集群的适用范围,简化了用户的手动操作,提高了球幕动画电影的制作效率,具有理论意义和应用价值。

省级重点实验室高性能计算平台的建设研究

为满足各学科日益增长的高性能计算需求,2018年江苏省“大规模复杂系统数值模拟”重点实验室建成了高性能计算二期平台。该文详细阐述了平台建设的背景、软硬件配置情况以及系统性能测试结果,分析了计算平台的使用情况及科研产出,对实验室高性能计算平台的建设进行了深入的思考。

爆炸荷载下高性能混凝土防护钢筋混凝土矩形墩动态力学响应研究

为揭示高性能混凝土(High-Performance Concrete,HPC)防护钢筋混凝土矩形墩在爆炸冲击荷载作用下的动态力学响应及损伤机理,以某跨大堤连续刚构桥钢筋混凝土矩形墩为研究对象进行有限元分析。基于K&C和C&S材料动态本构模型,采用ANSYS/LS-DYNA建立HPC防护前、后的钢筋混凝土矩形墩数值分析模型,对比分析爆炸荷载作用下HPC防护前、后钢筋混凝土矩形墩的动态力学响应,研究防护层厚度(20、30、40 cm)、TNT当量(275、300、325、350 kg)、TNT爆炸距离(10、9、8.5 m)对桥墩抗爆性能的影响。结果表明:HPC防护层能够提升钢筋混凝土矩形墩抗爆性能;采用40 cm厚防护层时,桥墩未出现大面积损伤;TNT当量是影响桥墩损伤特征的重要因素,TNT当量增至350 kg时,桥墩变形、箍筋及主筋应力均显著增加;同等防护条件下,桥墩损伤区域随TNT爆炸距离的减小而显著增加。进行桥墩抗爆防护设计时,应以TNT当量和TNT爆炸距离等条件为基础,设置合理的设防目标。

ARM架构高性能计算机系统部署测试分析与应用

为了确保系统安全可控,采用国产化ARM核心技术建设了一套全国产化高性能计算机系统,分析了系统架构设计完整性与系统性能指标,并结合碳源汇、环境气象和GRAPES等数值预报模式进行详细的应用测试分析。结果表明:该国产ARM架构高性能计算机系统完全解决了X86与ARM架构系统性差异问题,丰富了ARM体系的生态知识库,满足当前各种气象数值预报模式运行要求;以GRAPES模式为例,与天河Ⅱ号系统对比,相同节点数的计算性能提升了2.74倍,单位算力的能耗节约了55%,为解决数值预报模式高性能运算提供了自主可控的参考解决方案;以环境模式为例,与天河Ⅱ号系统对比,使用相同CPU核数运行相同模式时,耗时节约了24%以上。

混成电力控制系统及其应用

提出并建立了混成电力控制系统(HybridPowerControlSystem,HPCS)概念、理论架构及其方法论,可以认为这是电力系统中一门新学科分支的诞生。为了有助于理解该学科分支的理论和方法并进而加以应用,特以混成自动电压控制(HAVC)为例进行了具体的阐述。在HAVC系统中,我们建立了混杂分层电压控制模型,采用离散事件作为驱动主体,并可以实现复合指标调控。该理论和方法的应用使长期以来电力系统运行调度中品质-稳定-经济三重优化的“梦想”成为现实。应该指出本文阐明的HAVC系统设计理念和方法亦实用于大电力系统的混成自动调频(HAGC)和其他具有混成结构的系统,如军事实战指挥系统、复杂的大规模制造加工系统和某些过程优化控制系统等。

DELL Precision 7865 AMD工作站测试

AMD除了在消费级处理器市场大放异彩,在企业级、云计算以及HPC市场凭借EPYC(霄龙)系列处理器攻城略地外,在介于传统PC和HPC之间的HEDT/专业工作站平台上,AMD也提供了线程撕裂者PRO处理器,其与EPYC持平的CPU核心数量以及强大的I/O数据带宽和扩展性,带来了突破性的工作效率提升,使得其受到多个行业用户的关注。然而在工作站领域,AMD算是回归没几年的玩家,此前的工作站行业整体生态都并没有围绕AMD做长期的适配和优化。