高性能集群性能评测.ppt

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1、高性能集群性能评价曙光信息产业股份有限公司解决方案中心1高性能集群性能评价概述2集群性能评价2.1计算性能测试linpack2.2NPB（NASAParallelBenchmarks）测试2.3SPEC测试套件2.64可靠性测试HPCC包3集群网络性能评价4IO性能测试5内存带宽性能测试6其它测试1高性能集群性能评价概述高性能计算架构变化数据来源：2010TOP500排行榜高性能计算网络发展数据来源：2010TOP500排行榜高性能集群操作系统份额数据来源：2010TOP500排行榜千兆交换机局域网In

2、ternet路由器防火墙远程控制内网外网以太网交换机控制台本地KVM以太网光纤网Infiniband网KVM管理网登陆/管理节点机房环境并行存储系统高速Inifiniband交换机刀片集群GPGPU节点计算系统存储系统SMP胖节点2算例上传作业提交本地建模1本地建模1101100011010100100010010010010011000110101001000100100110001101010010001001001100011010100100010010000100100110001101010

3、000100100110001101010000100100110001101010000100100110001101010作业运行3数据访问与存储4系统管理与用户管理5高性能计算作业的工作流程系统软件层基础设施层IT核心硬件层存储系统计算系统网络系统操作系统作业调度软件、管理系统并行环境编译器、数学库、MPI网络PC机笔记本平板电脑瘦客户端工作站应用软件层生命科学CAE仿真功能节点空调系统物理化学气象海洋配电系统防雷系统机房装修机柜及KVM石油勘探动漫渲染高性能计算机系统架构高性能计算机中的关键技术

4、高性能集群三要素无密码访问配通统一的系统印象统一的文件印象对于普通用户来说，所有节点看到的某一个文件都是相同的文件。通过nfs或者并行文件系统实现。通过NIS或同步用户信息来实现。网络全通rsh或ssh无密码访问配通CAE（CFD）石油勘探气象环境海洋图像渲染物质的物理化学材料属性的科研工作中基因科学、蛋白质科学的研究以及新药的研发地震资料处理，用于油气勘探气象环境海洋的数值预报动画、电影、图像的高逼真效果制作物理化学材料生命科学六大应用领域高性能计算在国内的六大应用领域计算机辅助工程，广泛应用于工业生

5、产中其它：卫星图像处理、金融计算等物理化学材料：计算物理材料：vasp，cpmd，MaterialStudio。计算化学：gaussian、gamess，ADF。CAE领域：结构计算：ansys、abaques,nastran流体计算：fluent，CFX电磁仿真：Fecko生命科学：生物信息学：MPIBLAST，BWA等分子动力学：Namd，gromacs，lammps。药物设计：dock，autodock，DiscoveryStudio。主流高性能应用介绍气象海洋环境科学气象预报：WRF，MM5，G

6、raphes海洋科学：roms石油勘探Omega，cgg等动漫渲染3dmax，Maya等主流高性能应用介绍高性能应用典型特征高性能应用软件的编程模型衡量高性能系统性能的评价指标-----理论峰值（FLOPS）FLOPS（浮点运算每秒）1、如何计算理论峰值：峰值＝主频(GHz)*总核心数*4(4代表每个时钟周期做4次浮点运算)例如：10个AMD双路12核刀片（CPU6174，主频2.2）总核心数＝10×2×12＝240峰值＝2.2×240×4＝2112GFLOPS＝2.1TFLOPS=2.1万亿次。GPU

7、峰值：每C2050卡双精度峰值＝0.515TFLOPS单精度峰值＝1.03TFOPS双精度峰值＝0.515*GPGPU卡数目（TFLOPS）单精度峰值＝1.03*GPGPU卡数目（TFLOPS）衡量高性能系统性能的评价指标-----实测峰值（FLOPS）HPL(Linpach)测试---对系统进行整体计算能力的评价Linapck测试：采用主元高斯消去法求解双精度稠密线性代数方程组，结果按每秒浮点运算次数（flops）表示。HPL：针对大规模并行计算系统的测试，其名称为HighPerformanceLin

8、pack(HPL)，是第一个标准的公开版本并行Linpack测试软件包。用于TOP500与国内TOP100排名依据。使用者可以改变问题规模。有相当大的优化空间。衡量高性能系统性能的评价指标-----系统效率系统效率=实测峰值/理论峰值如何提高效率：（1）通过优化网络（2）通过优化测试程序的编译与设置（3）通过优化内存的配置与容量（4）通过优化运行参数及系统参数！目前:一套通过Infiniband网络互连的集群，效率一般在70%以上。加速比定