siat.cas.cn
高性能计算技术研究中心
Research Center for High performance Computing

 

研究方向

高可扩展并行算法设计

主要研究内容包括:千万亿次环境计算模型与编程模型研究;典型内容挖掘算法与计算流程抽象研究;分布式环境下容错并行计算环境研究;高可扩展动态数据管理与剖分技术研究;海量作业调度技术研究;典型并行算法可扩展性评价与优化技术研究。


多核并行编程环境

主要研究内容包括:多核异构计算模型研究;流式算法设计方法研究;多线程与多进程混合编程优化方法研究;多核自适应并行基本计算库研究;多核并行应用性能评价与优化技术研究。


高性能计算应用开发环境

高性能计算应用开发环境是实现高性能计算由“能力”到“效益”飞跃的关键,是建设深圳国家高端计算平台的基本内容。

2009年,完成支持50万亿次的高性能计算应用开发环境。支持CPUcorePE)个数超过10000个;支持GPGPU编程和异构环境编程;研发支持城市数字化建模与模拟的高性能计算库;移植计算库ATLASFFTWPETscScaLAPACK等;移植开源应用软件BLASTNAMDVASP10个以上;部署ANSYS等商业应用软件;部署编译器、调试器等应用开发环境;部署高性能作业管理系统。

2011年,完成支持千万亿次的高性能计算应用开发环境。支持CPUcorePE)个数超过10万个;支持GPGPU编程和异构环境编程;研发支持数字城市的海量数据管理系统、高性能空间信息分析系统;研发部署高可扩展并行计算库(支持并行度10万以上);部署并行编译器、并行调试器等应用开发环境;部署网格化作业管理系统。

 

深港创新圈网格节点

旨在聚合深圳先进技术研究院、香港大学、深圳华大基因研究院两地三方计算资源、软件资源和数据资源,为粤港地区提供一个安全高效的网格支撑环境,为深港创新圈建设提供多种应用服务。

采用松耦合技术、职能应用集成技术、进行分布式资源管理,提高可用性。参与中国国家网格建设,保证在国家网格环境中7×24的稳定运行,在增强我们的综合国力的同时,提升我国在国际超算网格方面的影响。

华南高性能计算与数据模拟网格

整合香港与广东地区的超级计算资源,通过网格聚合建立一个开放的网格服务支持系统,支持跨地区跨行业跨领域的网格应用与服务的全方位的、透明的访问,为资源监测、动漫制作、气象预报、地质勘探、基因研究以及航空等各行业用户提供面向行业的高性能计算能力与网格服务。

 

高性能渲染环境

设计、娱乐、科学研究等应用领域不断从真实感、显示尺寸、分辨率等方面向渲染速度提出挑战。高性能渲染环境通过结合并行计算与任务调度管理系统,将渲染任务分而治之,大大缩短渲染时间,提高产品输出效率和质量。

渲染属于计算与数据密集型任务,高性能渲染环境完成海量渲染数据的共享存储与管理,优化数据传输算法,解决由于海量数据访问所带来的性能瓶颈。


海量数据管理与服务系统


通过分布式图像智能分析技术,对海量视频数据进行实时高速分析和筛选,过滤掉大量用户不关心的信息,使得视频监控系统智能化。可适用于在大中型网络视频监控环境下对不限路数的视频图像设备、门禁系统、专业报警主机、环境监控设备管理,可与GIS地理信息系统等计算机信息管理系统紧密集成。
 


短基因序列拼接算法

    未来几年里,下一代测序技术,通过生产大量的数据,将会对人类基因组研究产生深刻的变革,并将成为评估基因变异和遗传疾病的基准。而特定基因和疾病的关系,以及遗传疾病的危险系数为药物动力学提供了基础,针对性的治疗也会孕育而生。因此低成本的(例如. 1000美金)人类基因测序作为一种临床化验或者进入健康保险或者医疗保险的清单将是非常有市场前景的。

    然而,当前短序列(例如35bp-50bp)需要大约2530的重叠度或覆盖度才能确保染色体对有足够的样本以获取基本的位置信息。而对3Gb人类基因数据拼接将要耗费大约70万美金。

    本小组致力于在高性能服务器上开发高效能快速短序列拼接程序以应对该迫切之需求,并将对公众提供快速序列拼接服务。

风能太阳能电场规划与运营服务系统

本研究着眼于开发可操作的新能源(风能、太阳能)电场建设规划评估系统,和电场运营服务系统。开发的系统将为新能源开发提供坚实的技术支持,提高新能源评估的准确率和运营效率。
本研究的主要内容包括
1. 风能、太阳能电场评估系统;
2. 风能、太阳能电场运营服务系统;
3. 风能、太阳能预测模拟系统;
4. 风能、太阳能动态分析系统;
5. 风能、太阳能分布式数据采集管理系统;
6. 风能、太阳能监测系统。

 

个性化气象服务系统

利用高性能计算环境,集成语音识别和语义分析技术,结合深圳市气象局提供的高精度气象数据,设计了个性化气象服务系统,提出了一种新的气象服务方式,用户可通手机短信或语音交互方式实时高效获取精确气象信息,能够支持数百万用户同时使用本系统。

个性化气象服务的目标是为用户提供以下服务:1) 用户通过手机短信实时查询气象信息;2) 用户通过语音交互的方式实时查询气象信息;3) 用户当前所在位置发生改变时,当前所在地最新气象信息将通过短信实时提供给用户;4) 突发性灾害天气将通过手机短信实时通知用户。

个性化气象服务系统特点。1) 提供新的气象服务方式,个性化气象服务通过pull方式为用户提供气象服务,改变传统的通过push方式为用户提供气象服务。2) 提供最实时的气象服务,结合高性能计算和海量数据传输技术,实时处理数百万用户的查询请求;3) 提供最精确地气象数据,与深圳市气象局合作,为用户提供精确到1平方公里的气象数据。

当前工作进展和未来工作计划。目前工作主要集中于海量短信的处理和气象服务网站等两个方面,预计200912月前会实现短信部分的全部功能。下一阶段的工作目标是集成语音交互功能,未来1-2年内计划将功能扩展到3G手机客户端。

社会意义和经济意义。个性化气象服务系统的特点决定了其能够为广大用户提供全方位绿色、高效和精确的气象服务,同时基本具备了产业化的条件。