本文選題：高性能計(jì)算 + 集群��； 參考：《計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展》2015年06期

【摘要】：在科學(xué)計(jì)算和大數(shù)據(jù)處理應(yīng)用需求的推動(dòng)下,高性能計(jì)算機(jī)的性能不斷提升、系統(tǒng)規(guī)模日益擴(kuò)大,系統(tǒng)功耗越來(lái)越成為制約能力提升的重要瓶頸.在深入分析現(xiàn)有4類高性能計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)上探討了2項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù):1)可重構(gòu)微服務(wù)器(reconfigurable micro server,RMS)技術(shù).解決單個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)在領(lǐng)域應(yīng)用加速能力、系統(tǒng)功耗和體積間的平衡兼顧問(wèn)題.2)自治與分治相結(jié)合的集群構(gòu)造技術(shù).解決基于微小型化計(jì)算節(jié)點(diǎn)的大規(guī)模計(jì)算平臺(tái)構(gòu)造與擴(kuò)展性問(wèn)題.在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型的高效多用計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)——"蟻群",構(gòu)建了包含2 048個(gè)低功耗、微小型化RMS計(jì)算節(jié)點(diǎn)的蟻群平臺(tái)原型系統(tǒng),并實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模指紋實(shí)時(shí)比對(duì)和多RMS節(jié)點(diǎn)協(xié)同排序2個(gè)典型應(yīng)用.測(cè)試表明,單個(gè)RMS節(jié)點(diǎn)的指紋比對(duì)性能是Xeon單核的34倍,功耗僅5W,整個(gè)原型系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)量級(jí)指紋庫(kù)的數(shù)百并發(fā)實(shí)時(shí)查詢;蟻群平臺(tái)的數(shù)據(jù)排序性能功耗比是GPU平臺(tái)的10倍以上,有效提升數(shù)據(jù)排序的效率.
[Abstract]:Driven by scientific computing and big data's application requirements, the performance of high-performance computers is constantly improving, the scale of the system is expanding day by day, and the power consumption of the system is becoming an important bottleneck restricting the improvement of capability. Based on the deep analysis of four kinds of high performance computers, this paper discusses two key technologies: 1) reconfigurable micro server (RMS) technology. To solve the problem of accelerating application of single computing node in domain, balancing power consumption and volume of system. 2) combining autonomy with partition and conquer. To solve the problem of the construction and expansibility of large-scale computing platform based on micro-miniaturized computing nodes. On this basis, a new efficient multi-purpose computing platform architecture, "Ant Colony", is proposed, and an ant colony platform prototype system with 2,048 low-power, micro-miniaturized RMS computing nodes is constructed. Two typical applications of large scale fingerprint real-time comparison and cooperative sorting of multiple RMS nodes are realized. The test results show that the fingerprint comparison performance of a single RMS node is 34 times that of a single Xeon core, and the power consumption is only 5 W.The whole prototype system can realize hundreds of concurrent real-time queries of the fingerprint database of the order of 10 million. The performance power ratio of ant colony platform is more than 10 times higher than that of GPU platform, which can effectively improve the efficiency of data sorting.
【作者單位】： 數(shù)學(xué)工程與先進(jìn)計(jì)算國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類號(hào)】：TP38

【共引文獻(xiàn)】

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4 朱圣才;;基于Windows Azure平臺(tái)的虛擬化技術(shù)研究[J];信息網(wǎng)絡(luò)安全;2013年06期

5 ;吉林省公共計(jì)算平臺(tái)[J];工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì);2014年01期

6 ;吉林省公共計(jì)算平臺(tái)[J];工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟(jì);2014年02期

7 徐宗標(biāo);;云計(jì)算平臺(tái)安全體系及應(yīng)對(duì)措施[J];電信技術(shù);2014年02期

8 ;體驗(yàn)32位信息時(shí)代的終結(jié) 探密64位計(jì)算平臺(tái)[J];新電腦;2005年09期

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10 王維;林鵬;;覺(jué)察上下文計(jì)算平臺(tái)研究進(jìn)展[J];咸陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào);2009年04期

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5 張大華;羅志明;王鐵軍;李凡;楊義彬;;云計(jì)算平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究[A];2011電力通信管理暨智能電網(wǎng)通信技術(shù)論壇論文集[C];2011年

6 陳煜;王樹偉;王冠華;;水利工程建設(shè)管理云計(jì)算平臺(tái)的研究與實(shí)踐[A];中國(guó)水力發(fā)電工程學(xué)會(huì)信息化專委會(huì)、水電控制設(shè)備專委會(huì)2013年學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2013年

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8 呂京建;夏飛;孫磊;尚夏;宋建中;;影響未來(lái)汽車工業(yè)發(fā)展的汽車計(jì)算平臺(tái)——FlexRay技術(shù)綜述[A];中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)汽車電子技術(shù)分會(huì)第七屆（2006）年會(huì)暨學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

9 曾龍海;張博鋒;張麗華;何冰;吳耿鋒;徐煒民;;基于云計(jì)算平臺(tái)的虛擬集群構(gòu)建技術(shù)研究[A];2010年全國(guó)開放式分布與并行計(jì)算機(jī)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

10 陳敬東;;基于ATCA通信計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)與軍事應(yīng)用研究[A];中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)電子技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)2006學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

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2 記者 劉歡;北京建成國(guó)內(nèi)最大工業(yè)云計(jì)算平臺(tái)[N];北京日?qǐng)?bào);2010年

3 北京市計(jì)算中心主任 曾宇;以公共計(jì)算平臺(tái)推動(dòng)企業(yè)自主創(chuàng)新發(fā)展[N];中國(guó)電子報(bào);2009年

4 樂(lè)天 編譯;構(gòu)建云計(jì)算平臺(tái)的三大誤區(qū)[N];計(jì)算機(jī)世界;2010年

5 本報(bào)記者 霍光;2011年計(jì)算平臺(tái) 智能終端推動(dòng)變革[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2011年

6 本報(bào)記者 李奕;計(jì)算平臺(tái)“應(yīng)變”之路 三問(wèn)微服務(wù)器[N];中國(guó)計(jì)算機(jī)報(bào);2013年

7 記者　 趙鳳華 通訊員　 周襄楠;超級(jí)計(jì)算平臺(tái)“清華探索3號(hào)”向社會(huì)開放[N];科技日?qǐng)?bào);2006年

8 電腦報(bào) 熊雯琳;中化的“云”之路[N];電腦報(bào);2009年

9 本報(bào)記者 李雪萌　見(jiàn)習(xí)記者 許凱;我省開建千萬(wàn)億次超級(jí)計(jì)算平臺(tái)[N];濟(jì)南日?qǐng)?bào);2010年

10 ;微軟高效能計(jì)算平臺(tái)助力公共服務(wù)體系 為創(chuàng)意文化產(chǎn)業(yè)騰飛添翼[N];計(jì)算機(jī)世界;2008年

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1 李錚;多媒體云計(jì)算平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2011年

2 安鵬;基于四重化冗余技術(shù)的高可信性計(jì)算平臺(tái)研究[D];清華大學(xué);2009年

3 陳海波;云計(jì)算平臺(tái)可信性增強(qiáng)技術(shù)的研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

4 郭羽成;MPI高性能云計(jì)算平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

5 趙丹楓;云計(jì)算平臺(tái)下以Artifact為中心的BPMS體系結(jié)構(gòu)研究[D];燕山大學(xué);2012年

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2 李松;開源云計(jì)算平臺(tái)管理支撐平臺(tái)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];山東大學(xué);2013年

3 徐風(fēng);移動(dòng)公司云計(jì)算平臺(tái)原型的構(gòu)建與測(cè)試[D];中南大學(xué);2010年

4 虞柳青;基于化學(xué)計(jì)量學(xué)的遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)[D];四川大學(xué);2005年

5 李文雪;云計(jì)算平臺(tái)的訪問(wèn)控制評(píng)測(cè)技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

6 張容齊;基于云計(jì)算平臺(tái)的服務(wù)自動(dòng)化部署機(jī)制研究[D];北京郵電大學(xué);2015年

7 李西予;云計(jì)算平臺(tái)的訪問(wèn)控制模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];北京郵電大學(xué);2015年

8 張升蓉;基于集群的代謝網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程計(jì)算平臺(tái)[D];華中科技大學(xué);2006年

9 陳海勇;市級(jí)煙草公司云計(jì)算平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];廈門大學(xué);2013年

10 劉猛;云計(jì)算平臺(tái)下神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法研究[D];電子科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1863605