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Posted in | Nanoanalysis

巨人巨型計算機將啟用對合金和提前的永久磁鐵的 Nanoscale 分析

Published on October 30, 2012 at 8:27 AM

美國能源部 (DOE)橡樹嶺國家實驗室今天生成了科學超級計算新的時代與巨人,系統能够攪動通過超過 20,000 兆計算中的每一第二或 20 petaflops 由雇用處理器系列稱為計算機賭博首先創建的圖像處理器。 巨人比 ORNL 世界領先的系統,捷豹汽車、,當解決時功率和空間限制最後 10 倍強大內在高性能計算機的早先生成。

橡樹嶺國家實驗室是家庭對巨人,開放科學的世界的最強大的巨型計算機與超出 20 petaflops (百萬之四次方計算的理論上的高峰性能每秒)。 該种計算功能幾乎難以想像是與世界的 70億的人中的每一個相似能執行 3 百萬個計算每秒。

巨人,由能源部支持,為對能源、氣候變化、高效的引擎,材料和其他的研究提供史無前例的計算能力磨練并且鋪平道路各種各樣的成績的在科學技術。

Cray XK7 系統包含 18,688 個節點,與每件藏品 16 核心 AMD Opteron 6274 處理器和 NVIDIA Tesla K20 圖像處理器 (GPU)加速數。 巨人也有超過內存 700 個太字節。 中央處理機、傳統基礎高性能計算機和最近 GPUs 的組合將允許巨人佔用空間和其捷豹汽車前輩一樣,當在邊上地使用仅更多電時。

「在巨型計算機的一個挑戰今天是電力消費」,計算科學說傑夫 Nichols,關聯計算的實驗室主任和。 「結合 GPUs 和 CPUs 在一個唯一系統比單獨 CPUs 要求較少功率并且是一個負責的移動往降低我們的碳腳印。 巨人為對能源、氣候變化、材料和其他學科的研究提供史無前例的計算能力啟用科學領導」。

由於他們同時處理數百計算, GPUs 比在一給的時光的 CPUs 可以審閱許多。 通過取決於其 299,008 個 CPU 核心引導模擬的和允許其新的 NVIDIA GPUs 執行大量增強,巨人將使研究員運行與更加巨大的速度和準確性的科學計算。

「巨人將允許科學家實際地模擬物理系統,并且在更加了不起的詳細資料」,文丐, ORNL 的國家中心的主任說詹姆斯計算科學。 「在模擬保真度的改善在各種各樣的研究領域將加速進展例如可選擇能源和節能、新穎和有用的材料的確定和發展和更加先進的氣候投影的機會」。

當 ORNL 和 Cray 通過最終系統接受的時,進程運作巨人將是開放的對精選的項目。 對巨人的大部分的存取在來年將來自能源部對原理和實驗程序的創新和新穎的計算影響,以更著名指使。

研究員為巨人和其雜種結構做準備在過去的二年,以許多準備好最大限度利用這個系統在日一。 在巨人的旗艦科學應用中:

材料學材料磁性把握這個關鍵對主要科技進步。 這種應用 WL-LSMS 提供對重要材料的一個 nanoscale 分析例如將幫助驅動將來的電動機和生成器的鋼、鐵鎳合金和提前的永久磁鐵。 當他們由溫度,變化巨人將允許研究員改進材料的磁性狀態的計算。

「在計算功率的順序大小增量可用對巨人將允許我們調查更加與更好的準確性的可實現的設計」,注意 ORNL 研究員和 WL-LSMS 開發員馬庫斯 Eisenbach。

燃燒 S3D 應用塑造燃料的基礎動盪燃燒在內燃機的。 研究此線路對美國能源經濟至關重要,假設用於美國的礦物燃料的四分之三去電力機車和卡車,導致國家(地區) 的溫室氣體四分之一的。

巨人將允許研究員塑造大分子碳氫燃料例如汽油代理人異辛烷; 商業上重要被氧化的酒精例如對氨基苯甲酸二和丁醇; 并且混和甲醇 butanoate、甲醇 decanoate 和 n 庚烷的生物燃料代理人。

「特別是,這些模擬將使我們瞭解複雜與在燃料化學之間的嚴格的聯結相關,并且動盪在預燃低溫」,注意 Sandia 國家實驗室的小組成員傑奎琳陳。 「這些複雜形成挑戰,而且機會,作為嚴格的區分對燃料化學和對流體流動提供可能導致設計高效率的多個控制選項,低放射,最佳地聯合的引擎燃料系統」。

核能核研究員使用 Denovo 應用對,尤其,塑造中子工作情況在一個核反應堆的。 美國的老化核電站提供國家(地區) 的電五分之一,并且 Denovo 將幫助他們延長他們的運轉壽命,當保證安全性時。 巨人在 13 時數將允許 Denovo 模擬燃料標尺通過使用一個回合在一個反應器核心的; 此工作需要了在捷豹汽車系統的 60 時數。

氣候變化公共氣氛設計光譜要素模擬長期全球氣候。 被改進的大氣塑造在巨人下更將好幫助研究員瞭解將來的空氣質量以及在天空中暫停的微粒的作用。

使用 14 公里細胞網格,新的系統能模擬從每天的一到五年計算時間,從三個月起或,以便捷豹汽車能在一日通過攪動。

「當科學家請求回答氣候不僅是否更改,但是,全球氣候設計的工作量在哪裡和怎樣必須顯著增長」, ORNL 的註釋的 CAM-SE 小組成員 Kate 伊萬斯。 「巨人將幫助我們解決在這樣設計將需要的複雜」。

ORNL 由能源部的 UT-Battelle 管理。 能源部是基礎研究唯一最大的支持者在物理學在美國和運作解決某些按我們的時間的挑戰。

來源: http://www.ornl.gov/

Last Update: 30. October 2012 09:17

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