Программа Advanced Simulation and Computing Program (или ASC) - это программа суперкомпьютеров, управляемая Национальным управлением ядерной безопасности для моделирования, тестирования и поддержания ядерного арсенала Соединенных Штатов. [1] Программа была создана в 1995 году для поддержки Программы управления запасами (или SSP) . Целью инициативы является продление срока службы нынешних стареющих запасов.
Тип | Общественные |
---|---|
Основан | 1995 г. |
Штаб-квартира |
История
После моратория Соединенных Штатов на ядерные испытания в 1992 году была создана Программа управления запасами, чтобы найти способ проводить испытания и поддерживать ядерные запасы. В ответ Национальное управление ядерной безопасности начало моделировать ядерные боеголовки с помощью суперкомпьютеров. По мере того, как запасы стареют, моделирование становится более сложным, а обслуживание запасов требует большей вычислительной мощности. За прошедшие годы, в соответствии с законом Мура , программа ASC создала несколько разных суперкомпьютеров с увеличивающейся мощностью, чтобы выполнять моделирование и математические вычисления. [ необходима цитата ]
Исследовать
Большинство исследований ASC проводится на суперкомпьютерах в трех разных лабораториях. Расчеты подтверждены человеческими расчетами. [ необходима цитата ]
Лаборатории
В программе ASC есть три лаборатории: [2]
- Сандийские национальные лаборатории
- Лос-Аламосская национальная лаборатория
- Национальная лаборатория Лоуренса Ливермора
Вычисление
Современные суперкомпьютеры
В настоящее время программа ASC включает два суперкомпьютера в списке TOP500 по вычислительной мощности. Sequoia , который в 2016 г. занял третье [3] в мире по вычислительной мощности, в настоящее время используется для моделирования и тестирования в Национальной лаборатории Лоуренса Ливермора. [4] Cielo , которая также находится в Национальной лаборатории Лос-Аламоса, занимает 57-е место в списке TOP500 самых мощных компьютеров по состоянию на 2016 год. Cielo исследует секретную информацию. Хотя эти компьютеры могут находиться в разных лабораториях, удаленные вычисления были установлены между тремя основными лабораториями. [ необходима цитата ]
Предыдущие суперкомпьютеры
- ASCI Q: Установленный в 2003 году это был кластер DEC AlphaServer SC45 / GS, производительность которого составила 7,727 терафлопс. [5] [6] ASQI Q использовал процессоры DEC Alpha 1250 МГц (2,5 Гфлопс) и межсоединение Quadrics . ASCI Q занял 2-е место среди самых быстрых суперкомпьютеров в мире в 2003 г. [7]
- ASCI Белый
- ASCI Красный
- ASCI фиолетовый
- ASCI Blue Pacific
- ASCI Голубая гора
- Красная буря
- Синий Джин
Элементы
В программе ASC есть шесть подразделений, каждое из которых играет свою роль в продлении срока службы запасов. [ необходима цитата ]
Эксплуатация объекта и поддержка пользователей
Подразделение эксплуатации оборудования и поддержки пользователей отвечает за физические компьютеры и оборудование, а также за вычислительную сеть в рамках ASC. Они несут ответственность за соответствие сети трех лабораторий, вычислительного пространства хранения, энергопотребления и вычислительных ресурсов заказчика. [8]
Вычислительные системы и программная среда
Подразделение вычислительной и пользовательской поддержки отвечает за поддержку и создание программного обеспечения суперкомпьютера в соответствии со стандартами NNSA. Они также имеют дело с данными, сетями и программными инструментами. [9]
Проект ASCI Path Forward существенно профинансировал начальную разработку параллельной файловой системы Lustre с 2001 по 2004 год. [10] [11]
Верификация и валидация
Подразделение верификации и валидации отвечает за математическую проверку моделирования и результатов. Они также помогают разработчикам программного обеспечения писать более точные коды, чтобы уменьшить погрешность при выполнении вычислений. [12]
Физико-технические модели
Подразделение физико-технических моделей отвечает за расшифровку математического и физического анализа ядерного оружия. Они интегрируют физические модели в коды, чтобы получить более точное моделирование. Они касаются того, как ядерное оружие будет действовать при определенных условиях, основанных на физике. Они также изучают ядерные свойства, вибрации, взрывчатые вещества, продвинутую гидродинамику , прочность и повреждение материалов, тепловую и жидкостную реакцию, а также радиационные и электрические реакции. [13]
Интегрированные коды
Подразделение Integrated Codes отвечает за математические коды, производимые суперкомпьютерами. Они используют эти математические коды и представляют их в понятной для людей форме. Эти коды затем используются Национальным управлением ядерного общества, Программой управления запасами, Программой продления срока службы и расследованием значимых результатов, чтобы определить следующие шаги, которые необходимо предпринять, чтобы обезопасить и продлить срок службы ядерного арсенала. . [14]
Развитие передовых технологий и смягчение последствий
Подразделение по разработке передовых технологий и смягчению последствий отвечает за исследования в области высокопроизводительных вычислений. Как только информация о следующем поколении высокопроизводительных вычислений найдена, они решают, какое программное обеспечение и оборудование необходимо адаптировать, чтобы подготовиться к следующему поколению компьютеров. [15]
Рекомендации
- ^ "Продвинутое моделирование и вычислительная техника и институциональные программы НИОКР | Национальное управление ядерной безопасности" . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ «Национальные лаборатории Сандиа: современное моделирование и вычисления» . www.sandia.gov . Проверено 31 января 2016 .
- ^ «Ноябрь 2015 | ТОП500 суперкомпьютерных сайтов» . www.top500.org . Проверено 31 января 2016 .
- ^ «АСК Секвойя» . asc.llnl.gov . Проверено 31 января 2016 .
- ^ Лос-Аламосские национальные лаборатории (2002). «Система ASCI Q: возможность 30 тераопераций в секунду в Национальной лаборатории Лос-Аламоса» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 12 января 2011 года . Проверено 6 июня 2010 .
- ^ Высокопроизводительные научные и инженерные вычисления: аппаратная / программная поддержка Лоуренсом Тианруо Янгом 2003 ISBN 1-4020-7580-4 стр. 144
- ^ «Рейтинг ТОП500» . Архивировано из оригинала на 2013-09-21 . Проверено 14 ноября 2016 .
- ^ «Эксплуатация объекта и поддержка пользователей | Национальное управление по ядерной безопасности» . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ "Вычислительные системы и программная среда | Национальное управление ядерной безопасности" . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ Гэри Грайдер (2004-05-01). «История и стратегия масштабируемого ввода-вывода ASCI / DOD» (PDF) . Университет Миннесоты . Проверено 8 декабря 2016 .
- ^ Р. Кент Кенингер (01.06.2003). «Ультра-масштабируемая файловая система HPTC Lustre» (PDF) . Институт кластеров Linux . Проверено 8 декабря 2016 .
- ^ "Проверка и подтверждение | Национальное управление по ядерной безопасности" . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ "Физико-технические модели | Национальное управление ядерной безопасности" . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ «Интегрированные коды | Национальное управление ядерной безопасности» . NNSA . Проверено 31 января 2016 .
- ^ "Развитие передовых технологий и смягчение последствий | Национальное управление по ядерной безопасности" . NNSA . Проверено 31 января 2016 .