上海交大π2.0超算系统实现天文学N体模拟粒子数新突破

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集群），成功完成4.4万亿粒子的宇宙大尺度结构N体模拟Cosmo-π测试（使用512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。

该项研究成果“CUBE - Towards an Optimal Scaling of Cosmological N-body Simulations”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。

　　论文作者程盛淦（第一作者）、廖秋承、林新华（通讯作者）来自上海交通大学网络信息中心，共同第一作者于浩然来自厦门大学天文系

超算，全称“超级计算机”，由成百上千甚至更多的处理器组成，可处理大量数据并进行模拟，应用领域广泛。上海交通大学一直致力于超算的建设和投入，从π1.0到π2.0超算系统由浪潮参与建设，于2013年6月进入全球TOP500超算排行榜。此系统一直服务于全校师生，6年时间累计为上海交通大学258个课题组提供服务，运行作业200多万个。在这套超算的支持下，出现了很多高质量的学术成果，例如2018年3月份，国际著名的《科学》杂志发表了以上海交通大学生命科学技术学院赵立平教授团队为中心的最新成果。

π1.0（左）与π2.0（右）超算系统

2019年，上海交通大学π2.0超算系统正式运行，新的超算系统采用最新处理器，为国内高校首创，浮点计算峰值速度超过2千万亿次。

目前，π 2.0集群已全面融入上海交通大学教学科研活动。助力校内课程教学，每门课程提供专业助教支持，辅助完成作业计算任务，使学生在课堂上体验超级计算机的“速度与激情”；覆盖各学科门类，支撑在海洋学、生物医学、材料科学、航空航天、机械制造、天体物理等领域科学研究及工程应用，与时间赛跑，为创新加速。

在某些应用上，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，这些算例在π2.0上实现了2-5倍的性能提升。

π超算正在向大计算平台转型，不仅提供计算资源，还根据用户需求进行定制开发和优化服务，将继续帮助全校师生提高科研效率，攻克更多的科学难题。