Программа расширенного моделирования и вычислений

Программа расширенного моделирования и вычислений
Тип компании	Общественный
Основан	1995
Штаб-квартира	Лос-Аламосская национальная лаборатория ; Сандианские национальные лаборатории ; Ливерморская национальная лаборатория Лоуренса ;

Advanced Simulation and Computing Program ( ASC ) — это суперкомпьютерная программа, управляемая Национальной администрацией ядерной безопасности с целью моделирования, тестирования и поддержания ядерного арсенала США. ^{[ 1 ]} Программа была создана в 1995 году для поддержки Программы управления запасами (или SSP) . Цель инициативы — продлить срок службы нынешних устаревших запасов.

История

После моратория США на боевые ядерные испытания в 1992 году была создана Программа управления запасами, чтобы найти способ проведения испытаний и поддержания ядерных запасов. В ответ Национальное управление ядерной безопасности начало моделировать ядерные боеголовки с помощью суперкомпьютеров. По мере старения запасов моделирование становится более сложным, а обслуживание запасов требует все большей вычислительной мощности. За прошедшие годы, благодаря закону Мура , программа ASC создала несколько различных суперкомпьютеров все большей мощности для выполнения симуляционных и математических вычислений. ^{[ нужна ссылка ]}

В честь 25-летия достижений ASC Программа Advanced Simulation and Computing Program опубликовала этот отчет . ^{[ 2 ]}

Исследовать

Большая часть исследований ASC проводится на суперкомпьютерах в трех разных лабораториях. Расчеты проверены человеческими расчетами. ^{[ нужна ссылка ]}

Лаборатории

В программе ASC есть три лаборатории: ^{[ 3 ]}

Вычисление

Современные суперкомпьютеры

В настоящее время в программе ASC участвуют многочисленные суперкомпьютеры, входящие в список TOP500 по вычислительной мощности. Этот список меняется каждые шесть месяцев, поэтому посетите https://top500.org/lists/top500/, чтобы ознакомиться с последним списком машин NNSA. Хотя эти компьютеры могут находиться в отдельных лабораториях, между тремя основными лабораториями установлена система удаленных вычислений. ^{[ 4 ]}

Предыдущие суперкомпьютеры

ASCI фиолетовый
Красный Шторм
Blue Gene/L : самый быстрый суперкомпьютер в мире, ноябрь 2004 г. - ноябрь 2007 г.
Blue Gene Q (он же Секвойя)
ASCI Q: Установленный в 2003 году, это был кластер AlphaServer SC45/GS, производительность которого достигала 7,727 терафлопс. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} ASQI Q использовал DEC Alpha процессоры 1250 МГц (2,5 GFlops) и межсоединение Quadrics . ASCI Q занял второе место по скорости суперкомпьютера в мире в 2003 году. ^{[ 7 ]}
ASCI White : самый быстрый суперкомпьютер в мире, ноябрь 2000 г. - ноябрь 2001 г.
ASCI Голубая гора
ASCI Голубой Тихий океан
ASCI Red : самый быстрый суперкомпьютер в мире, июнь 1997 г. - июнь 2000 г.

Программа ASC ежеквартально публикует информационный бюллетень, в котором описываются многие из ее исследовательских достижений и вехи в области аппаратного обеспечения.

Элементы

В рамках программы ASC имеется шесть подразделений, каждое из которых выполняет свою роль в продлении срока службы арсенала. ^{[ нужна ссылка ]}

Эксплуатация объекта и поддержка пользователей

Подразделение эксплуатации объектов и поддержки пользователей отвечает за физические компьютеры и оборудование, а также вычислительную сеть в пределах ASC. Они несут ответственность за обеспечение соответствия сети трех лабораторий, вычислительного пространства, энергопотребления и вычислительных ресурсов клиента. ^{[ 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 занимаются данными, сетями и программными инструментами. ^{[ 9 ]}

Проект ASCI Path Forward существенно профинансировал первоначальную 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 ]}

Физические и инженерные 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, бризантные взрывчатые вещества, расширенную гидродинамику , прочность и повреждение материалов, термические и жидкостные реакции, а также радиационные и электрические реакции. ^{[ 13 ]}

Интегрированные коды

Подразделение «Интегрированные коды» отвечает за математические коды, создаваемые суперкомпьютерами. Они используют эти математические коды и представляют их в понятной для человека форме. Эти коды затем используются Администрацией Национального ядерного общества, Программой управления запасами, Программой продления срока службы и Расследованием важных результатов для принятия решения о следующих шагах, которые необходимо предпринять для обеспечения безопасности и продления срока службы ядерного арсенала. . ^{[ 14 ]}

Развитие передовых технологий и смягчение последствий

Подразделение разработки передовых технологий и смягчения последствий отвечает за исследования в области высокопроизводительных вычислений. Как только будет найдена информация о следующем поколении высокопроизводительных вычислений, они решают, какое программное и аппаратное обеспечение необходимо адаптировать, чтобы подготовиться к использованию компьютеров следующего поколения. ^{[ 15 ]}

Ссылки

^ «Продвинутое моделирование и вычисления, а также институциональные программы исследований и разработок | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Издания штаб-квартиры АСК» . asc.llnl.gov . Проверено 06 сентября 2022 г.
^ «Сандийские национальные лаборатории: современное моделирование и вычисления» . www.sandia.gov . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Включение удаленных вычислений» (PDF) .
^ Национальные лаборатории Лос-Аламоса (2002). «Система ASCI Q: возможности 30 TeraOPS в Национальной лаборатории Лос-Аламоса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2011 г. Проверено 6 июня 2010 г.
^ Высокопроизводительные научные и инженерные вычисления: аппаратная и программная поддержка Лоуренса Тианруо Янга, 2003 г. ISBN 1-4020-7580-4 стр. 144
^ «Рейтинг ТОП500» . Архивировано из оригинала 21 сентября 2013 г. Проверено 14 ноября 2016 г.
^ «Эксплуатация объекта и поддержка пользователей | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Вычислительные системы и программная среда | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ Гэри Грайдер (1 мая 2004 г.). «История и стратегия масштабируемого ввода-вывода ASCI/DOD» (PDF) . Университет Миннесоты . Архивировано из оригинала (PDF) 12 июля 2010 г. Проверено 8 декабря 2016 г.
^ Р. Кент Кенингер (1 июня 2003 г.). «Сверхмасштабируемая файловая система HPTC Lustre» (PDF) . Институт кластеров Linux . Проверено 8 декабря 2016 г.
^ «Верификация и валидация | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Физические и инженерные модели | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Интегрированные коды | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.
^ «Развитие передовых технологий и смягчение последствий | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[1] «Продвинутое моделирование и вычисления, а также институциональные программы исследований и разработок | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[2] «Издания штаб-квартиры АСК» . asc.llnl.gov . Проверено 06 сентября 2022 г.

[3] «Сандийские национальные лаборатории: современное моделирование и вычисления» . www.sandia.gov . Проверено 31 января 2016 г.

[4] «Включение удаленных вычислений» (PDF) .

[5] Национальные лаборатории Лос-Аламоса (2002). «Система ASCI Q: возможности 30 TeraOPS в Национальной лаборатории Лос-Аламоса» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 12 января 2011 г. Проверено 6 июня 2010 г.

[6] Высокопроизводительные научные и инженерные вычисления: аппаратная и программная поддержка Лоуренса Тианруо Янга, 2003 г. ISBN 1-4020-7580-4 стр. 144

[7] «Рейтинг ТОП500» . Архивировано из оригинала 21 сентября 2013 г. Проверено 14 ноября 2016 г.

[8] «Эксплуатация объекта и поддержка пользователей | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[9] «Вычислительные системы и программная среда | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[10] Гэри Грайдер (1 мая 2004 г.). «История и стратегия масштабируемого ввода-вывода ASCI/DOD» (PDF) . Университет Миннесоты . Архивировано из оригинала (PDF) 12 июля 2010 г. Проверено 8 декабря 2016 г.

[11] Р. Кент Кенингер (1 июня 2003 г.). «Сверхмасштабируемая файловая система HPTC Lustre» (PDF) . Институт кластеров Linux . Проверено 8 декабря 2016 г.

[12] «Верификация и валидация | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[13] «Физические и инженерные модели | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[14] «Интегрированные коды | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[15] «Развитие передовых технологий и смягчение последствий | Национальное управление ядерной безопасности» . ННСА . Проверено 31 января 2016 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]