中國工程物理研究院創(chuàng)建于1958年,是以發(fā)展國防尖端科學技術為主的理論、實驗、設計、生產(chǎn)的綜合體。其中的激光聚變研究中心主要承擔激光聚變物理診斷、高功率固體激光裝置建造及先進光學元件制造等國家高技術相關主題學科研究任務。激光聚變是激光加熱和壓縮等離子體的向心爆炸理論的實際應用,反應腔中選用波形和脈寬合適的多路大功率激光脈沖,同時從各個方向均勻、對稱地照射已電離的氘核和氚核,使它們發(fā)生有效的核聚變反應。激光聚變是能為裂變反應堆發(fā)電廠提供一種高效率“增殖”裂變物質(zhì)的新方法;它的研究對中子彈、微型戰(zhàn)術核武器、等離子體物理、脈沖X射線源、X射線激光器的研制都有一定的推動作用。激光聚變研究中心在該領域內(nèi)有著多年的經(jīng)驗積累,并搭建了激光聚變粒子數(shù)學模擬計算模型,用數(shù)學模擬的方式可大大降低試驗成本、提高試驗效率。由于模型需要有大量的浮點運算來模擬核聚變工況,要有大量的變量參數(shù)來模擬大功率、窄脈寬、各種波段的激光光波,所以模型整體運行需要有強大的計算機平臺作為支撐。強大的運算性能、高速的通訊能力、龐大的內(nèi)存和硬盤存儲空間,和持續(xù)穩(wěn)定的運行機能是該平臺必備條件,同時還應環(huán)保節(jié)能、低能耗,具有良好的散熱性能,最大限度的降低運營成本。
針對激光聚變研究中心數(shù)學模擬計算模型的運行需求,曙光公司著重考慮整個系統(tǒng)的運行效率,明確提出了并行存儲系統(tǒng)解決方案,在完全滿足激光聚變研究中心對系統(tǒng)的配置及各項指標的要求之外,最大限度的體現(xiàn)了超級計算的前沿技術、優(yōu)化的整體設計,和極高的性價比。整體系統(tǒng)包括10個計算節(jié)點、1個管理兼存儲節(jié)點,各計算節(jié)點之間采用雙千兆以太網(wǎng)絡進行內(nèi)聯(lián),同時通過百兆交換機實現(xiàn)管理節(jié)點對各計算節(jié)點的管理。系統(tǒng)中所有節(jié)點采用曙光天闊A620r-F雙路雙核服務器,內(nèi)置具有低功耗、高穩(wěn)定性以及良好數(shù)學計算能力的AMD Opteron 2000雙核處理器,8GB高速DDR2 533 ECC內(nèi)存,AMD最新芯片組,系統(tǒng)前端總線提升至1000MHz,1MB*2二級緩存容量,支持64位應用,并兼容32位應用。系統(tǒng)可提供的整體峰值計算能力達2112億次/秒,可使用的內(nèi)存空間總共為88GB,完全滿足激光聚變研究中心的運算需求。
曙光公司考慮到與激光聚變研究中心合作的延續(xù)性,在該集群系統(tǒng)設計中預留了相應的升級擴展空間,一旦用戶對計算能力有新的需求,可以在此集群基礎上十分容易地將計算能力成倍提升。系統(tǒng)的升級僅是增加計算節(jié)點,而機柜、網(wǎng)絡、軟件、UPS電源等其他系統(tǒng)不必做任何投資。并且,由于新的AMD四核處理器采用和雙核同樣的接口,用戶無須更換主板,只要升級 BIOS即可將處理器升級到四核,極大保護用戶的投資成本。
在應用中,曙光TC4000L機群系統(tǒng)充分顯示了高可用性、高穩(wěn)定性的特點,提高了激光聚變研究中心的工作效率,加速了科研成果的轉化率。曙光同激光聚變研究中心結成長期的戰(zhàn)略合作伙伴關系,真正實現(xiàn)產(chǎn)、學、研、用的一體化,最大限度地提供計算技術和計算能力上的支持與服務,推動并促進激光聚變研究中心的科研能力更上一個臺階。