【正文】 第 14 頁 30 個計算節(jié)點 HP安騰高性能計算 2路 服務(wù)器 RX1600 每個節(jié)點的配置如下： 2 個 IA64 Itanium 2 2 GB DDRSDRAM 內(nèi)存 2 個 PCI 槽位 2 個 10/100 TP Ether 口 , 1 個 Gb Ether 口 Integrated lights out (iLO) 2 個 Universal Serial Bus (USB) 口 磁盤空間 : 計算節(jié) 點 36GB/節(jié)點 2 臺 RX1600 服務(wù)器作為存儲訪問節(jié)點 /管理節(jié)點 /登錄節(jié)點， 其 配置如下： 2 個 IA64 Itanium 2 2 GB DDRSDRAM 內(nèi)存 2 個 PCI 槽位 2 個 10/100 TP Ether 口 , 1 個 Gb Ether 口 Integrated lights out (iLO) 2 個 Universal Serial Bus (USB) 口 磁盤空間： 2x 36GB 1000BaseT Giagbit 以太網(wǎng)卡 DVDROM 驅(qū)動器 USB – PS/2 轉(zhuǎn)換器 MSA 1000 配置： 300GB 硬盤 7塊 所有設(shè)備采用機柜式配置，集成在 2 套機架式 里，共享 液晶顯示 /鍵盤 /鼠標） 。 PRM 可以管理分配 CPU、內(nèi)存、磁盤和 I/O資源給特定應(yīng)用，以控制不同應(yīng)用或不同用戶組對計算機資源的使用。 惠普還可以提供 PRM（ Process Resource Manager）軟件。 向量數(shù)學庫 — 由 HP 實驗室和 CERN 共同開發(fā)的一組代數(shù)和先驗函數(shù) , 經(jīng)過優(yōu)化可為向量計算提供高精度和無與論比的性能 。 HP_UX11i 系統(tǒng)下的 C,C++和 Fortran 編譯器展示出卓越的實際應(yīng)用性能 , 操作系統(tǒng)庫充分利用了 Itanium2 架構(gòu)的先進技術(shù) ,其中包括 : MLIB 一系列子 程序 , 為科學和技術(shù)計算提供了常用數(shù)學軟件 , 并針對Itanium2 架構(gòu)進行了優(yōu)化 。分區(qū)之間的資源可以調(diào)整，滿足不同應(yīng)用不同時段的資源要求。 計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 13 頁 SuperDome 支持硬件分區(qū)，可以定義成 16 個分區(qū)。2 處理器的全部性能。 HP sx1000 芯片 組可以降低內(nèi)存延遲并提高內(nèi)存和 I/O吞吐量，進而充分發(fā)揮英特爾 174。 HP Integrity 服務(wù)器可以提供更強勁的動力、更多應(yīng)用、額外的特性、以及包括商用和技術(shù)計算在內(nèi)的更廣泛的解決方案，其超群表現(xiàn)讓競爭對手同檔系統(tǒng)難以望其項背。 HP Integrity SuperDome 是 HP 公司最高端 UNIX 服務(wù)器 ， 它基于 Cell 板的模塊化高技術(shù)設(shè)計 ， 最大可擴充至 128 顆 CPU 及 1T 內(nèi)存和 192 個 PCI 插槽 。 ccNUMA體系構(gòu)架的多處理器服務(wù)器 方案一采用 1 臺惠普公司的 ccNUMA 體系構(gòu)架的 Superdome 服務(wù)器作為氣象服務(wù)器， Superdome 服務(wù)器運行 安騰 2 CPU，最大配置 128 個 CPU，但是考慮到美國的中國的出口限制，在本方案中，每臺 Superdome 服務(wù)器配置 32 個 安騰處理器。 一種是采用基于 ccNUMA 體系構(gòu)架的多處理器服務(wù)器為節(jié)點的大節(jié)點集群系統(tǒng)，采用基于線程的并行處理機制為主，基于消息傳輸?shù)牟⑿刑幚頇C制為輔，一種是基于 2 CPU 的 SMP 服務(wù)器為節(jié)點的分布式內(nèi)存體系構(gòu)架的集群系統(tǒng)，采用消息傳輸機制并行計算為主。 HP 公司向 XXXX 氣象局 提出的以下高性能計算系統(tǒng)的解決方案正是以安騰 2 計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 12 頁 (Itanium2Madison)關(guān)鍵技術(shù)為基礎(chǔ)的。所以最初發(fā)明這種新體系結(jié)構(gòu)的 惠普公司把它稱為顯性并行指令計算（ EPIC）體系結(jié)構(gòu)。但是，處理器所執(zhí)行的基本上是隱性并行和包含大量相關(guān)性的目標程序，發(fā)現(xiàn)并行、線路預(yù)測、動態(tài)調(diào)度等提高 ILP 的無序執(zhí)行技術(shù)、完全是由處理器硬件利用復計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 10 頁 雜的芯片邏輯來實現(xiàn)的。相反 ，傳統(tǒng)的 RISC 處理器沒有足夠的資源來紀錄編譯程序所產(chǎn)生許多有用的信息，也沒有充分利用現(xiàn)代編譯程序強大的對程序執(zhí)行過程的調(diào)度能力。它的基本設(shè)計思想是：提供一種新的機制、充分利用硬軟件協(xié)同能力來提高指令并行度：一方面大力開發(fā)先進的編譯程序，消除程序中的條件轉(zhuǎn)移指令、并基 于猜測機制越過轉(zhuǎn)移和存儲指令界限調(diào)度指令的執(zhí)行次序，把程序員利用串行語義編寫的源程序轉(zhuǎn)換成由可并行執(zhí)行指令段序列組成的目標程序；另一方面使得處理器具有足夠資源和智能，來紀錄編譯程序所發(fā)現(xiàn)的程序中可并行執(zhí)行指令段之間的劃分信息，并保證在程序運行過程中發(fā)現(xiàn)猜測和調(diào)度有錯時仍然給出正確結(jié)果。 具有革命意義的安騰處理器家族架構(gòu)由 HP 與 Intel 共同研制開發(fā) , 它基于全新的EPIC 體系結(jié)構(gòu) , 降低了平臺的成本 , 提高了其性能和可擴展性 . 基于 Itanium2 的 HP系統(tǒng)的速 度比上一代產(chǎn)品快兩倍 , 輕松超越 IA32 和基于標準 RSIC 的系統(tǒng)的性能 . 基于 Itanium2 的惠普服務(wù)器能夠提供更強大的功能 , 更多的應(yīng)用 , 附加的特性 , 以及更廣泛的解決方案 。 計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 9 頁 第三 章 總體方案建議 方案 技術(shù)概述 針對 高性能計算 應(yīng)用對高性能的需求， HP 在系統(tǒng)設(shè)計上允許通過使用不斷更新的IPF 系 列產(chǎn)品、采用先進的芯片組支持交叉交換體系結(jié)構(gòu)、使用更高性能的基礎(chǔ)節(jié)點、支持更多的節(jié)點和提供更高的帶寬等多種途徑擴展系統(tǒng)的規(guī)模，提供高性能和最大的性能擴展空間，滿足當前和 為適應(yīng)當前飛速發(fā)展的計算需要 , 一個高性能計算的全新時代應(yīng)運而生 , 而 HP 正是以其基于第二代 Itanium2 處理器的安騰服務(wù)器執(zhí)業(yè)界之牛耳。 7．性能價格比優(yōu)越 由于本系統(tǒng)比較龐大，價格因素也比較重要。 6. 良好的技術(shù)支持 由于本系統(tǒng)是比較復雜的計算機環(huán)境， 在使用過程中不可避免的會遇到一些技術(shù)問題。 5．應(yīng)用軟件豐富 本系統(tǒng)的平臺上應(yīng)具有豐富的軟件資源， 能夠提供研究課題的解決方案和相應(yīng)的軟件系統(tǒng) 。 4. 開放性和兼容性 本計算機 系統(tǒng)應(yīng)符合公認的工業(yè)標準， 包括體系結(jié)構(gòu)，硬件， I/O, 網(wǎng)絡(luò)，操作系統(tǒng)，開發(fā)環(huán)境和開發(fā)工具等 。 3. 可擴展性 系統(tǒng)應(yīng)具有很強的擴展能力 。 2. 優(yōu)越的性能 高性能計算系統(tǒng)應(yīng)具有優(yōu)秀的處理能力，它不僅具有符合要求的峰值性能 (Peak Performance)， 更重要的是應(yīng)具有穩(wěn)定的應(yīng)用性能（ sustained performance） 。 中國惠普公司提供的解決方案是遵循以下原則設(shè)計的： 1．先進性 本系統(tǒng)方案所采用的技術(shù)既要符合業(yè)界的發(fā)展方向 ,又要在未來幾年內(nèi)仍具有很高的技 術(shù)先進性，保持在同類系統(tǒng)中的領(lǐng)先地位。 HP 公司認為， XXXX 氣象局 高性能計算系統(tǒng) 應(yīng)具有處理大規(guī)模的復雜運算，尤其是浮點運算的能力 。 在當前高性能計算系統(tǒng)中 , 越來越趨向于使用多臺獨立的高性能服務(wù)器和外部存儲陣列專門作為存儲服務(wù)系統(tǒng) , 高性能計算系統(tǒng)中的所有計算節(jié)點可同時存取數(shù)據(jù)文件 , 將來還可過渡到為其它系統(tǒng)提供信息存儲 服務(wù)。 高性能存儲系統(tǒng) 在高性能計算系統(tǒng)應(yīng)用中， 除了對高運算能力的需求外 , 對存儲的需求也是必不可少。事實上，性能指標都是以系統(tǒng)資源容量 (處理器、內(nèi)存、磁盤、 I/O 接口等 )以及系統(tǒng)架構(gòu)是否能夠充分發(fā)揮資源潛力為基礎(chǔ)的。 計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 7 頁 任何一項基準測試指標都有其局限性和片面性。 Linpack 廣泛應(yīng)用于測量計算機系統(tǒng)執(zhí)行浮點計算 (特別是線性代數(shù)計算 )的性能指標。 (表 21 CINT2020 的 組 成 程 序 ) 程 序 名 稱 應(yīng) 用 數(shù) 據(jù) 壓 縮 實 用 程 序 FPGA 電 路 布 線 C 語 言 編 譯 程 序 最 小 成 本 網(wǎng) 絡(luò) 流 求 解 程 序 下 棋 程 序 自 然 語 言 處 理 程 序 光 線 示 蹤 Perl 計 算 群 論 面 向 對 象 數(shù) 據(jù) 庫 數(shù) 據(jù) 壓 縮 實 用 程 序 位 置 和 路 由 仿 真 程 序 (表 22 CFP2020 的 組 成 程 序 ) 程 序 名 稱 應(yīng) 用 量 子 色 彩 動 力 學 淺 水 模 型 多 網(wǎng) 格 方 法 求 解 3D 位 勢 場 拋 物 /橢 圓 偏 微 分 方 程 3D 圖 形 庫 流 體 動 力 學 神 經(jīng) 網(wǎng) 絡(luò) 模 擬 ； 自 適 應(yīng) 推 理 有 限 元 模 擬 ； 地 震 模 型 計 算 機 視 覺 ； 識 別 人 像 計 算 化 學 數(shù) 論 ； 質(zhì) 數(shù) 測 試 有 限 元 碰 撞 模 擬 粒 子 加 速 器 模 型 求 解 大 氣 溫 度 、 風 向 、 速 度 和 污 染 物 分 布 問 題 Linpack： Linpack 是美國田納西大學的 Jack Dongarra 創(chuàng)立和管理的基準測試指標。浮點基準測試程序組 CFP2020 由 14 個執(zhí)行浮點計算的程序組成，這些程序中 6 個是用 Fortran77計算服務(wù)器方案建議書 中國惠普有限公司 第 6 頁 語言編寫的， 4 個是用 Fortran 90 語言編寫的， 4 個是用 C 語言編寫的。 SPEC CPU2020 使用整數(shù)和浮點數(shù)兩組基準測試程序。 Rate 基準測試指標隨著 CPU 個數(shù)的增加而提高。當然這并不意味著小系統(tǒng) 有比大系統(tǒng)更高的信息處理能力。但是，它們并不測試多處理器系統(tǒng)性能、處理器間通信或系統(tǒng)級內(nèi)存帶寬等。它們主要測量 CPU和高速緩存的性能，某種程度上也反映內(nèi)存子系統(tǒng)的性能。 MM5 模式系統(tǒng)的程序主要是 Fortran 程序，屬于計算密集性任務(wù)。 基準測試可以分為三類： 系統(tǒng)基準測試指標：用于測試計算機各子系統(tǒng)的性能，其中主要有： ? SPEC CPU2020 用于處理器子系統(tǒng)的指標 ； ? McCaplin Stream用于測試內(nèi)存帶寬指標； ? TPCC 用于測試在線事務(wù)處理指標性能指標； 標準應(yīng)用基準測試指標：用于測試計算機系統(tǒng)執(zhí)行某種標準的應(yīng)用的性能指標，其中主要有： ? SPEC WEB 99 用于測量計算機執(zhí)行 Web 應(yīng)用的性能指標； ? SPEC MAIL2020 用于測量計算機執(zhí)行電子郵件應(yīng)用的性能指標； ? SPEC JBB2020， SPEC JVM98 用于測量計算機執(zhí)行 JAVA 應(yīng)用性能指標； ? Linpack 用于測量計算機進行線性代數(shù)計算的性能指標（也常作為測量計算機浮點 計算速度的基準測試指標）； ? SPEC HPC96 用于測量計算機執(zhí)行 HPTC 應(yīng)用的性能指標； ? SPEC SFS97 用于測量計算機執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)應(yīng)用的性能指標； ? TPCD 專門用于測量計算機執(zhí)行數(shù)據(jù)倉庫應(yīng)用的性能指標； ? SPEC glperf 和 SPEC vie