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辽宁11选5:全球最強超級計算機Summit助力全球最大射電望遠鏡SKA數據分析

2019-12-27 09:00來源:中國存儲網
導讀:SKA旨在通過前所未有的大收集區域(名義平方公里)構建世界上最大的射電望遠鏡,如果要實現SKA的目標,則需要使用相應的大量計算資源。

辽宁11选5 www.jhyne.com SKA(平方公里陣列)望遠鏡是一項國際合作,旨在通過前所未有的大收集區域(名義平方公里)構建世界上最大的射電望遠鏡。作為人類歷史上最大的科學努力之一,SKA還將產生大量數據,如果要實現SKA的目標,則需要使用相應的大量計算資源。

全球最強超級計算機Summit助力全球最大射電望遠鏡SKA數據分析

這個由13個國家/地區組成的工作計劃在2021年開始在南非(將托管高頻和中頻天線)和西澳大利亞州(將托管低頻天線)開始建設,從而使研究人員有時間做出計算決策–新的,功能更強大的系統應運而生。另一方面,這也使研究人員在缺乏實際數據集的情況下嘗試練習和準備處理SKA數據。在最近的一篇文章中,橡樹嶺國家實驗室(ORNL)的伊麗莎白·羅森塔爾(Elizabeth Rosenthal)強調了研究人員如何解決該問題。

ORNL軟件工程師Ruonan Wang說:“使用天線陣列模擬器生成如此大量的數據需要大量的功率和數千個圖形處理單元才能正常工作。” 因此,ORNL,國際射電天文學研究中心(ICRAR,位于澳大利亞)和上海天文臺(SHAO)的研究人員轉向了世界上功能最強大的公開排名超級計算機:Summit。

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Summit超級計算機位于橡樹嶺領導力計算設施,Summit的4,608個節點(每個節點配備兩個IBM Power9 CPU和六個Nvidia Volta GPU)一起提供148個Linpack petaflops,使其成為模擬處理SKA預期將要處理的數據輸出類型的理想人選生產。ICRAR數據密集天文學主任Andreas Wicenec說:“ Summit超級計算機提供了一個難得的機會,可以以我們期望的望遠鏡陣列規模測試簡單的SKA數據流。” Wang補充說:“ Summit可能是世界上唯一可以做到這一點的計算機。”

研究人員模擬了SKA-Low陣列,該陣列將跨越131,072根天線。為此,他們使用了Adaptive IO System(ADIOS),這是ORNL開發的開源框架,旨在加速用于仿真的高性能數據傳輸。該團隊還使用ICRAR開發的名為數據激活流圖引擎(DALiuGE)的工具將其模擬器擴展到Summit的所有計算節點。 

Klasky說:“科學數據小組致力于研究下一代技術,這些技術可以開發和部署用于世界上最快的計算機上對科學要求最高的應用程序。” “我為ADIOS團隊和SKA科學家在ICRAR,ORNL和SHAO上所做的所有辛勤工作而感到自豪。”

Wang說:“這比普通應用程序復雜得多。”他從事ADIOS的工作已經長達六年。“我們可以更快地處理數據,就可以更好地理解宇宙。”

平方公里射電陣(Square Kilometre Array,縮寫為SKA)是一個巨型射電望遠鏡陣列,由數千個較小的碟形天線構成,將負責解答一系列科學疑問,其中包括行星如何形成,引力波如何拉伸宇宙的結構以及首批形成的星系如何演化。平方公里射電陣計劃始于1993年,項目預計于2024年前后完工,但真正投入使用還要等到2030年底。2012年10月,澳大利亞平方公里陣列射電望遠鏡(ASKAP)前期項目建設完成并于5日在西澳大利亞州默奇森地區正式啟用。

SKA前期數據處理系統建設和相關科學預研,共分為三個大課題。將以我國低頻望遠鏡陣列21CMA和澳大利亞低頻望遠鏡陣列MWA的實測數據為基礎,為SKA的宇宙再電離直接成像觀測做準備;將完成低頻射電干涉大視場、高動態、多波束的成像處理軟件;同時建設中國SKA區域中心數據處理系統的原型機。

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