交大超算系统实现天文学模拟新突破

近日,上海交通大学π2.0超算系统实现天文学N体模拟粒子数新突破,打破世界记录。

上海交通大学网络信息中心、天文系联合厦门大学天文系等单位,依托交大超算平台π2.0,成功完成4.4万亿粒子的宇宙大尺度结构N体模拟测试。测试使用了512个计算节点、20480核心,追踪了137亿年以来的宇宙演化,并打破此前3万亿粒子数的TianNu数值模拟世界纪录(使用13824节点、331776 核心),成为目前世界上完成粒子数目最多的天文学N体模拟。

N体模拟,是现代天体学研究中,探索N个粒子在引力相互作用下动力学问题的重要工具。

该项研究成果“CUBE – Towards an Optimal Scaling of Cosmological N-body Simulations”已经被高性能计算和并行与分布式系统领域权威国际会议CCGRID 2020收录,并成为全球唯一入围IEEE 国际可扩展计算挑战赛SCALE 2020的解决方案。论文预印版已在arXiv发布。

超算,又称“超级计算机”,由众多处理器组成,可处理大量数据并进行模拟,应用领域广泛。

上海交通大学π2.0超算由浪潮建造,2019年正式运行,与之前的π1.0相比,π2.0单节点的计算能力提升了4.5倍,四节点的性能提升了4.7倍,浮点计算峰值速度超过2千万亿次。并于2013年6月进入全球TOP500超算排行榜。

据上海交大高性能计算主任林新华介绍,与π1.0相比,π2.0单节点的计算能力提升了4.5倍,四节点的性能提升了4.7倍。对天文、海洋、材料基因等多个算例的测试结果显示,通过π2.0可以实现2-5倍的性能提升。

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