上海交大π2.0超算實(shí)現(xiàn)天文學(xué)N體模擬粒子數(shù)的新記錄

【環(huán)球網(wǎng)科技綜合報(bào)道】近日，上海交通大學(xué)π2.0實(shí)現(xiàn)天文學(xué)N體模擬粒子數(shù)新突破，打破世界紀(jì)錄。

N體模擬，是現(xiàn)代天體學(xué)研究中，探索N個(gè)粒子在引力相互作用下動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的重要工具。

日前，上海交通大學(xué)網(wǎng)絡(luò)信息中心、天文系聯(lián)合廈門大學(xué)天文系等單位，依托交大超算平臺(tái)（π2.0集群），成功完成4.4萬(wàn)億粒子的宇宙大尺度結(jié)構(gòu)N體模擬Cosmo-π測(cè)試（使用512節(jié)點(diǎn)、20480核心），追蹤了137億年以來(lái)的宇宙演化，并打破此前3萬(wàn)億粒子數(shù)的TianNu數(shù)值模擬世界紀(jì)錄，成為目前世界上完成粒子數(shù)目最多的天文學(xué)N體模擬。

據(jù)悉，有別于天文領(lǐng)域當(dāng)前普遍使用國(guó)外開(kāi)發(fā)的數(shù)值模擬軟件，本次模擬使用的N體數(shù)值模擬軟件CUBE，為自主可控的國(guó)產(chǎn)軟件，未來(lái)有望在更大規(guī)模的國(guó)家超算上發(fā)揮潛力。

業(yè)內(nèi)人士表示，從此前世界紀(jì)錄的3萬(wàn)億到如今的4.4萬(wàn)億，是粒子數(shù)的海量增加、宇宙演化歷史的更清晰還原，也是計(jì)算復(fù)雜度的指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，若沒(méi)有成百上千甚至更多的處理器組成的超級(jí)計(jì)算機(jī)提供支撐，此項(xiàng)科研是無(wú)法完成的任務(wù)。

2019年，由浪潮設(shè)計(jì)建造的上海交通大學(xué)π2.0超算系統(tǒng)正式運(yùn)行，新的超算系統(tǒng)采用最新處理器，為國(guó)內(nèi)高校首創(chuàng)，浮點(diǎn)計(jì)算峰值速度超過(guò)2千萬(wàn)億次。

目前，π 2.0超算系統(tǒng)已全面融入上海交通大學(xué)教學(xué)科研活動(dòng)。助力校內(nèi)課程教學(xué)，每門課程提供專業(yè)助教支持，輔助完成作業(yè)計(jì)算任務(wù)，使學(xué)生在課堂上體驗(yàn)超級(jí)計(jì)算機(jī)的“速度與激情”；覆蓋各學(xué)科門類，支撐在海洋學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、航空航天、機(jī)械制造、天體物理等領(lǐng)域科學(xué)研究及工程應(yīng)用，與時(shí)間賽跑，為創(chuàng)新加速。

據(jù)上海交大高性能計(jì)算主任林新華介紹，與π1.0相比，π2.0單節(jié)點(diǎn)的計(jì)算能力提升了4.5倍，四節(jié)點(diǎn)的性能提升了4.7倍。對(duì)天文、海洋、材料基因等多個(gè)算例的測(cè)試結(jié)果顯示，通過(guò)π2.0可以實(shí)現(xiàn)2-5倍的性能提升。