USTC · HPC SYSTEMS & SOFTWARE
研究院概况
让国产E级超算，算得动世界级的科学问题
三大研究方向
先进计算方法
面向重大科学问题，发展原理与数据双驱动的计算范式、并行算法和跨尺度数值方法。
高性能计算系统结构
面向国产异构超算，攻关数据流编程、运行时系统和超大规模并行优化。
科学与工程计算软件
研制 PEPS++/AIQuMP、DGDFT、iAMAS、vSPH、SymPIC 等自主软件，支撑国家重大应用。
五大科学软件
- SymPIC 基于冯康先生开创的保辛结构算法的粒子模拟软件：在新一代神威上以 111.3 万亿粒子、257 亿网格首次实现 EAST 与 CFETR 全装置动理学模拟，入围 2021 年 ACM 戈登·贝尔奖，获首届年度中国高性能计算最佳应用奖。
- DGDFT 低标度、高精度第一性原理计算软件：千万核心规模计算入选习近平总书记 2021 年两院院士大会讲话列举的新跨越，250 万原子金属异质结模拟入围 2022 年 ACM 戈登·贝尔奖。
- iAMAS 全球高分辨率非静力大气模式：在新一代神威上以近 4000 万核完成 7 天全球 3 公里物理-化学全耦合模拟，成果发表于《Science Bulletin》，已服务气象业务预报。
- vSPH 光滑粒子流体动力学软件：与 iAMAS 耦合成跨圈层模拟系统，以 4000 亿粒子复现汤加海底火山喷发全链条，入围 2023 年首届 ACM 戈登·贝尔气候建模奖。
- PEPS++ / AIQuMP 面向量子多体问题的张量网络与精确求解软件：swAIQuMP 在 4000 万异构核心上求解维度达 2^1296 的强阻挫量子自旋模型希尔伯特空间，并行效率 92.5%。
技术底座
研究院贯通“计算范式—并行算法—编程模型—运行时系统—科学计算软件”全链条开展一体化研究；团队发展以数据流计算模型组织从芯片到系统超大规模异构计算的方法，实现人工智能基础软件 swFLOW，支持高性能计算、人工智能与大数据融合计算。
- 计算范式
- 并行算法
- 编程模型
- 运行时系统
- 科学计算软件
应用与转化
- iAMAS 全球大气模式为极端天气与空气质量预报提供自主模式支撑，已服务气象业务预报。
- SymPIC 全装置模拟服务 EAST 与 CFETR 聚变堆物理研究与装置设计。
- 团队发布千亿级参数科学智能基础大模型“瀚海星云”与“问海”海洋环境预报大模型，建设已纳入青岛市人工智能产业发展顶层设计。
成果来源
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