ORNL 小组在获得最快速的性能以后获得奖在科学超级计算应用

Published on November 20, 2008 at 6:51 PM

美国能源部的托马斯导致的小组 Schulthess 橡树岭国家实验室在获得最快速的性能以后接受了有名望的 2008年计算机协会 (ACM) 哥顿响铃得奖的星期四在科学超级计算应用。

Cray XT5 捷豹汽车获得了最快速的性能在一种科学超级计算应用。

Schulthess 是 ORNL 的计算材料学组组领导先锋和最近担任了一个职位,因为瑞士国家超级计算中心的机构主任,在 Manno, ETH 苏黎世的。 他和同事托马斯 Maier,迈克尔夏天和贡萨洛 Alvarez,所有 ORNL,达到 1.352 百万之四次方计算每秒钟--或者 1.352 petaflops--在 ORNL 的 Cray XT 有执行电,不用阻力超导体或者材料的模拟的捷豹汽车巨型计算机上。 通过修改其 DCA++ 编码算法和软件设计最大化速度,无需牺牲准确性,这个小组能在 Cray Inc. 的约翰 Levesque 和杰夫 Larkin 帮助下提高性能十倍。

捷豹汽车最近被升级了到 1.64 petaflops 高峰性能,做它世界的第一个 petaflop 系统投入开放研究。 小组的模拟做高效的使用 150,000 捷豹汽车的 180,000 多处理核心测试电子导率。

当 DCA++ 在一一个工作日,通过要放这个成绩到透视图,它将采取每男人、妇女和子项在地球上超过 500 年通过许多个计算运作--并且那假设其中每一我们从事了日夜解决一个计算每秒钟。

研究员知道关于超导体接近一个世纪并且有得奖这些材料他们的能力的能执行电,不用阻力或者能量损失和他们的特别强磁场的。 超导的材料有明显的潜在的应用在输电,并且超导的磁铁找到医院磁反应想象设备、粒子加速器例如欧洲的大强子碰撞和磁悬浮运输系统的一个安排。

这个挑战是超导的材料必须是非常,非常冷。 所谓的高温超导体--发现在 20 世纪 80 年代中期--必须变冷到 “转变温度” ?°F,在他们显示他们惊人的工作情况前。 另外,充分的科学说明失踪高温超导体如何运转。

这个小组在叫作二维 Hubbard 设计的有为的数学范围内使用了 DCA++ 应用。 这些模拟是第一在哪些它把足够的计算能力在理想,完全被定购的材料之外移动。 通过查看与紊乱的材料--或者杂质--这个小组移动朝在现实世界找到的必要不完美的材料。

“实际材料是非常不同类的”, ORNL 的注释的小组成员托马斯 Maier。

特别地,于在叫作 cuprates 的高温超导体的化工紊乱集中的小组--氧化铜层由一份绝缘材料的层分隔。 通过提前对互相作用在这些缺点和超导性,工作承诺的我们的了解帮助研究员之间使转变温度上涨,可能处理 “显示此工作情况,无需人为冷却的室温超导体”,或材料的崇高目标。

这个小组学习了在电子之间的局部厌恶在同一个原子。 由于电子有负电荷,他们在什么互相推进是公认的库仑厌恶。 为了使材料变得超导,然而,电子必须解决此厌恶和连接到叫的部件 Cooper 对。 这个小组查找利用指示的一个更早的发现这份绝缘材料通过画远离氧化铜层的电子促进此进程。

“如果您画远离氧化铜的电子分层堆积,他们变得超导”, Maier 说。 “然后这个问题是,什么发生,如果您用锶替换镧,例如。 您有不同的潜在,但是您应该也有在每个站点的不同的库仑厌恶”。

达到在模拟展示的持续的速度,做对 DCA++ 应用的二根本更改的小组,允许它延迟内存密集运算和使用一张较不内存密集数据表。 这两个技术利用这个情况 DCA++ 使用蒙特卡洛途径,依靠变量随意抽样测试系统例如二维 Hubbard 设计不借自己对一个确切的解决方法。

在二个途径之间,这个小组能由系数大约 10 提高这种应用的速度,根据 ORNL 的国家中心的小组成员马尔库斯 Eisenbach 计算科学。 在速度的此增量允许这个小组查看材料多种多样在增加的详细资料的。

Last Update: 14. January 2012 09:31

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