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高能物理尖端研究考验计算机稳定性

2005-08-23 来源:光明日报 作者:杨文杰 我有话说

华中师范大学粒子物理研究所借助高性能计算机,积极参与国际高能核物理研究的两大项目之一――RHIC项目,在高能物理研究上取得突破性进展。

RHIC由隶属于美国能源部的布鲁克海文国家实验室主持,该实验室拥有一台目前世界上能量最高的重离子加速器,可以通过高速碰撞重离子来模拟宇宙大爆炸早期的条件,以

探索宇宙间可能存在的夸克物质。RHIC项目集中了全球50多家高能核物理研究机构,每年有数千位科学家利用这一对撞机来研究宇宙初成时的情景,探究小到亚原粒子、大到星体的物质世界运动方式的奥秘。

参与RHIC项目研究的粒子物理研究所刘志旭博士说:“一个‘事件’,也就是一次对撞的数据量约有400兆到500兆字节,样本量越大越好,经常需要成千万上亿的数据量来分析。目前我们所分担的数据处理量已经从最初的几十吉字节增长到现在的每次几百吉字节,这种计算规模远非单台计算机所能承担。我们此前曾经自己组建了一套由几个节点构成的PC集群系统,但由于系统不稳定,不堪重用,因此我们迫切需要引进新的计算平台,以确保研究进程。”

2005年2月,经过对计算性能、系统稳定性、高性能计算部署经验、性价比以及技术维护与服务等多方面的综合考评,戴尔解决方案在多家厂商中脱颖而出,最终成为华中师大粒子物理研究所的首选方案。

该方案由7个计算节点、1个管理节点和1台网络交换机组成。其中,计算节点均由SC1425服务器承担,安装Linux操作系统和粒子物理研究所自行研发的专业物理软件。针对研究所提出的“高度关注计算速度、兼顾临时性数据存储”的应用需求,它们统一配置了2.8GHz双至强处理器、2吉字节内存,以确保优异的计算性能。网络连接方面,该方案采用1台5324型千兆以太网交换机,它兼顾连接计算网络与管理网络的两大职责;管理节点与后台存储之间则采用单光纤连接,以便为数据传输提供充裕的带宽资源。

2005年3月,这套系统在粒子物理研究所顺利安装,截至目前已稳定运行数月。刘志旭表示:“从这几个月的运行效果来看,戴尔高性能计算机稳定性很高,计算性能完全能够满足高能物理计算的需要,目前我们正逐步把原有的计算任务迁移到新的计算平台上,相信它至少可以满足我们两年内的计算需求。”

事实上,这是华中师范大学粒子物理研究所第二次与戴尔合作。2003年,该所为开展另一项重大国际合作项目――ALICE,曾引进一套21个节点的戴尔高性能计算机,那次的成功合作使戴尔赢得了粒子物理研究所的肯定和信赖。

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