共享内存系统 （Share Memory Systems）

挑战 （Challenges）

• 通讯密集型的应用无法在集群上运行或在集群上的运行效率极低；
• 现有程序只有OpenMP版本，或需要运行MPI、OpenMP混合模式；
• 用户不熟悉MPI编程模式，更愿意使用OpenMP编程；
• 用户进行全新的科学探索、多学科研究，希望将主要时间和精力用在科学本身以尝试新算法、新理论，而不是耗费在计算机科学、并行编程上；

某些科学计算和仿真需要巨大的共享内存，否则无法进行或在集群上效率极低；

解决方案 （Solutions）

• SGI Altix450共享内存服务器，它采用64位Intel安腾处理器、64位Linux操作系统、SGI NUMAlink5共享内存体系结构，可以支持多达76核和最大912GB共享内存；
• SGI Altix4700共享内存超级服务器，它采用64位Intel安腾处理器、64位Linux操作系统、SGI NUMAlink5共享内存体系结构，可以支持多达2048核和最大128TB共享内存；
• SGI UV （Ultraviolet）共享内存超级服务器，它采用64位Intel Nehalem-EX 8核处理器、64位Linux操作系统、SGI NUMAlink6共享内存体系结构，可以支持多达2048核和最大16TB共享内存；

系统配置 （Configuration）

硬件 （Hardware）

• SGI Altix450/4700/UV服务器；
• SAN光纤交换机（可选）；
• SGI InfiniteStorage磁盘阵列；
• Texas Memory Systems固态盘阵列（可选）；

软件 （Software）

• SUSE Linux Enterprise Server或Red Hat Enterprise Server；
• SGI ProPack, Foundation, SCSL；
• Intel C/Fortran编译器；
• Intel MKL数学函数库；
• Intel Vtune调试工具；
• Altair PBS Pro作业调度管理软件；

系统结构图 （System Topology）

应用领域及案例 （Application and References）

应用领域 （Application）

• 化学：量子化学、分子动力学模拟、计算材料科学等，支持的软件有Gaussian、CPMD、NAMD、HOOMD、Material Studio等；
• 生命科学：基因序列分析、分子拼接、蛋白质功能分析、药物设计等，支持的软件有BLAST、FASTA、Amber、HMMER、CAPS、Dock、AutoDock等；
• 大气科学：区域天气预报、全球气候预报等，支持的软件有MM5、WRF、CCSM等；
• 海洋环境科学：海洋环境预报等，支持的软件有SWAN、HYCOM、OVALS、POM、ECOM－SI、CTS、MOM、CAM、POP等；
• 天文：数字宇宙模拟、天体物理等；
• 流体力学：支持的软件有CFX、Fluent等；
• 电磁场模拟；支持的软件有EMSolution、FMSLib等；
• 工程分析：支持的软件有Ansys、Fluent、Abaqus等；

应用案例 （References）

• 南京大学超级计算中心，Altix4700 256核、512GB共享内存，用于该校大气、物理、化学、天文、地球、生命等学科的科研和教学；
• 上海天文台，Altix4700 64核、256GB共享内存，用于数字宇宙模拟、天体物理等方面的研究；
• 国家海洋局东海分局、第三海洋研究所分别配置了Altix4700 84核/168GB共享内存、128核/128GB共享内存，用于海洋科学方面的研究；
• 中国极地研究中心，Altix4700 64核、64GB共享内存，用于极地气候、环境等方面的研究；
• 国家人类基因组南方研究中心，Altix450，48核、128GB共享内存，用于生命科学方面的研究；