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  中国国家网格 超算           
中国国家网格 超算
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结点单位 计算能力 存储能力 备注
中国科学院计算机网络信息中心 2.3PF 59PB 
上海超级计算中心 0.399PF 1PB 
国家超级计算无锡中心 126PF 20PB 
国家超级计算天津中心 1PF CPU + 3.7PF GPU 5.3PB 
国家超级计算济南中心 1.1PF 2.15PB 
国家超级计算深圳中心 0.716PF CPU + 1.3PF GPU 17.2PB 
国家超级计算长沙中心 0.32PF CPU + 1.37PF GPU 12.8PB 
国家超级计算广州中心 100PF 19PB 
清华大学 104TF CPU + 64TF GPU 150TB 
西安交通大学 0.030PF 200TB 
中国科学技术大学 2.868PF CPU + 301.04TF GPU 1.65PB 
北京应用物理与计算数学研究所 0.165PF CPU + 0.076PF MIC/GPU 1.4PB 
山东大学 0.030PF 160TB 
香港大学 0.023PF CPU + 0.0077PF GPU 130TB 
中国科学院深圳先进技术研究院 0.030PF CPU +0.200PF GPU 700TB 
华中科技大学 0.1018PF CPU + 0.1404PF GPU 400TB 
甘肃省计算中心 0.070PF CPU + 0.030PF GPU 360TB 
上海交通大学 2.3PF CPU + 0.167PF GPU 10PB 
吉林省计算中心 0.145PF 720TB 
江西省计算技术研究所 0.5PF 1PB

开源软件

软件名称 软件简介 学科分类
AutoDock AutoDock是一款开源的分子模拟软件,最主要应用于执行配体—蛋白分子对接。它由Scripps研究所的Olson实验室开发与维护。
Blast Blast,全称Basic Local Alignment Search Tool,即“基于局部比对算法的搜索工具”,由Altschul等人于1990年发布。Blast能够实现比较两段核酸或者蛋白序列之间的同源性的功能,它能够快速的找到两段序列之间的同源序列并对比对区域进行打分以确定同源性的高低。Blast具有较快的比对速度和较高的比对精度,适用于多种序列比对的情况,在常规双序列比对分析中应用最为广泛。 基因比对
CP2K CP2K是一款著名的从头算分子动力学软件。和CPMD很像,CP2K也是基于密度泛函理论(DFT),但可以计算更大的体系。CP2K采用多种交换关联势。 主要用来研究计算固态、液体、分子和生物体系的原子和分子模拟。P2K也具有相对不错的扩展性,是相关研究人员的得力助手。官网:http://www.cp2k.org/ 分子模拟
CPMD CPMD是由IBM公司和马克斯-普朗克研究中心共同开发的一款用于对分子、原子和材料等研究的大型从头算模拟软件。对于非赢利的学术机构是可以免费提供源代码的,而对于商业组织则需要像IBM公司申请许可。CPMD可以用来计算孤立体系和周期性边界(晶体等)体系的物理、化学性质;可以对体系做几何优化并寻找化学反应过渡态;还可以计算体系的激发态性质。因此,CPMD是一款功能强大的从头算科学模拟软件,广泛使用在材料物理、化学、大分子生物学的研究上。官网:http://www.cpmd.org/ 分子模拟
cuda_compiler CUDA(Compute Unified Device Architecture),是显卡厂商NVIDIA推出的运算平台。 CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构,该架构使GPU能够解决复杂的计算问题。 它包含了CUDA指令集架构(ISA)以及GPU内部的并行计算引擎。 编译器
DL_POLY DL_POLY is a general purpose classical molecular dynamics (MD) simulation software developed at Daresbury Laboratory by I.T. Todorov and W. Smith. 官网:http://www.stfc.ac.uk/SCD/44516.aspx 分子模拟
DOCK DOCK是Kuntz研究小组发展的分子对接程序,可能是目前应用最为广泛的分子对接程序之一。DOCK可以自动地模拟配体分子在受体活性位点的作用情况,并把理论预测最佳的方式记录下来。而且该方法能够对配体的三维结构数据库进行自动搜索,因此被广泛应用于基于受体结构的数据库搜索的药物设计中,并取得了巨大的成功。 分子对接
EspressoMD Espresso是软物质分子动力学模拟程序,以计算静电相互作用见长。 ESPRESSO是一个高度通用的,进行和分析粗粒度原子模型或珠簧模型(因为它们常用于物理、化学以及分子生物学领域中的软物质研究)的分子动力学软件包。该软件可以被用来模拟诸如聚合物,液晶,胶体,铁磁流体和生物系统的系统(如DNA和脂质膜)。ESPRESSO是GNU通用公共许可证(GPL)下发布的免费的开源软件。该软件是并行的,可以在台式机上、数百个CPU集群,也包括超级计算机。并行代码是通过脚本语言TCL控制,使该软件具有较大的灵活性。官网:http://espressomd.org/ 分子模拟
GAMESS 从头计算量子化学程序。可以从RHF,ROHF,UHF,GVB和MCSCF计算波函,其中一些使用CI和MP2修正。自恰场的解析梯度用于自动几 何优化,过渡态寻找,跟踪反应路径。能量hessian的计 算允许预测振动频率。可以计算大量的分子特性,从简单的偶极矩到含频率超级极化率。内部储存了大量基组和有效芯势,分子中可以包含到Ra的所有元素。几个图形程序用于显示最终结果。支持并行计算。官网:http://www.msg.ameslab.gov/gamess/ 量子化学
gnu_compiler 图形处理器(Graphics Processing Unit,缩写:GPU),又称显示核心、视觉处理器、显示芯片,是一种专门在个人电脑、工作站、游戏机和一些移动设备(如平板电脑、智能手机等)上图像运算工作的微处理器。

GROMACS GROMACS是用于研究生物分子体系的分子动力学程序包。它可以用分子动力学、随机动力学或路径积分方法模拟溶液或晶体中的任意分子,进行分子能量的最小化,分析构象等。它的模拟程序包包含GROMACS力场(蛋白质、核苷酸、糖等),研究的范围可以包括玻璃和液晶、到聚合物、晶体和生物分子溶液。GROMACS是一个功能强大的分子动力学的模拟软件,其在模拟大量分子系统的牛顿运动方面具有极大的优势。官网:http://www.gromacs.org/ 分子模拟
intel_compiler INTEL编译器,Intel 编译支持 IA-32、Intel 64、Itanium 2、Intel Atom 处理器和某些非 Intel 的兼容处理器(例如某些 AMD 处理器),适用于 IA-32 和 Intel 64 的 Intel C++ 编译器的主要特点是自动向量化器,它能够生成 SSE、SSE2 和 SSE3 的 SIMD 指令及其适用于 Intel 无线 MMX 和 MMX 2 的嵌入式变种。Intel Compiler 进一步支持 OpenMP 3.0 和适用于对称多处理的自动并行化。借助于 Cluster OpenMP 的附加能力,编译器还可为分布存储多处理根据 OpenMP 指示自动生成消息传递接口调用。 编译器
LAMMPS LAMMPS全称“大规模原子分子并行模拟器”,主要用于分子动力学相关的一些计算和模拟工作。它可支持包括气态,液态或者固态相形态下、各种系综下、百万级的原子分子体系,支持多种势函数并具有良好的并行扩展性。官网:http://lammps.sandia.gov/ 分子模拟
migrate Migrate estimates population parameters, effective population sizes and migration rates of n populations, using genetic data. It uses a coalescent theory approach taking into account history of mutations and uncertainty of the genealogy. 生物进化
mpiBLAST The Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) finds regions of local similarity between sequences. The program compares nucleotide or protein sequences to sequence databases and calculates the statistical significance of matches. BLAST can be used to infer functional and evolutionary relationships between sequences as well as help identify members of gene families. http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/Blast.cgi 生物比对
mpijob.intelmpi INTELMPI的MPI并行编译器。MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准和编程模型,支持多种编程语言,主要用于高性能计算机的程序并行化,负责进程之间的通信。INTELMPI是由intel公司提供的MPI编译器,一般对intel的CPU有较好的效果。 编译器
mpijob.mpich MPICH的MPI并行编译器。 MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准和编程模型,支持多种编程语言,主要用于高性能计算机的程序并行化,负责进程之间的通信。MPICH是由Argonne国家实验室和密西西比州立大学联合开发的MPI编译器,具有更好的可移植性。 编译器
mpijob.mvapich MVAPICH的MPI并行编译器。MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准和编程模型,支持多种编程语言,主要用于高性能计算机的程序并行化,负责进程之间的通信。MVAPICH2/MVAPICH支持 InfiniBand, 10GigE/iWARP及RDMA over Ethernet (RDMAoE)等高速网络技术。 编译器
mpijob.mvapich2 MVAPICH的MPI并行编译器。MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准和编程模型,支持多种编程语言,主要用于高性能计算机的程序并行化,负责进程之间的通信。MVAPICH2/MVAPICH支持 InfiniBand, 10GigE/iWARP及RDMA over Ethernet (RDMAoE)等高速网络技术。
mpijob.openmpi OpenMPI是一种高性能消息传递库,最初是作为融合的技术和资源从其他几个项目(FT- MPI, LA-MPI, LAM/MPI, 以及 PACX-MPI),它是MPI-2标准的一个开源实现,由一些科研机构和企业一起开发和维护。因此,OpenMPI能够从高性能社区中获得专业技术、工业技术和资源支持,来创建最好的MPI库。OpenMPI提供给系统和软件供应商、程序开发者和研究人员很多便利。易于使用,并运行本身在各种各样的操作系统,网络互连,以及一批调度系统。

MrBayes MrBayes is a program for Bayesian inference and model choice across a wide range of phylogenetic and evolutionary models. MrBayes uses Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods to estimate the posterior distribution of model parameters. 官网:http://mrbayes.sourceforge.net/ 生物进化
NAMD NAMD(NAnoscale Molecular Dynamics) and VMD (Visual Molecular Dynamics)是由美国伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校理论与计算生物物理学研究组开发的一套广为应用的并行分子动力学模拟软件,是主要用来研究大分子体系的高性能分子模拟软件。分子动力学通过对经典运动方进行数值积分,以获得有限粒子体系的运动轨迹。VMD主要用于搭建初始原子模型和分子动力学模拟的后期分析;NAMD主要用于实现生物体系的分子动力学模拟,可以在高端服务器的几十万个处理器上进行高性能并行计算,并行效率高,适用于处理大分子体系。官网:http://www.ks.uiuc.edu/Research/namd/ 分子模拟
NWChem NWChem软件是运行在高性能并行超级计算机和工作站集群上的开源大规模并行计算化学软件。该软件使用标准量子力学方法描述电子波函数或密度,计算分子和周期性系统的特性,还可进行经典分子动力学和自由能模拟。官网: http://www.nwchem-sw.org/index.php/Main_Page 量子化学
OpenFOAM OpenFOAM是一个完全由C++编写的面向对象的CFD类库,采用类似于我们日常习惯的方法在软件中描述偏微分方程的有限体积离散化,支持多面体网格(比如CD-adapco公司推出的CCM+生成的多面体网格),因而可以处理复杂的几何外形,其自带的snappyHexMesh可以快速高效的划分六面体+多面体网格,网格质量高。支持大型并行计算。
OpenMP OpenMP方式编译程序。OpenMP是用于共享内存并行系统的多线程程序设计的一套编译指令,支持的编程语言包括C语言、C++和Fortran。OpenMP提供了对并行算法的高层的抽象描述,程序员通过在源代码中加入专用的pragma来指明自己的意图,由此编译器可以自动将程序进行并行化,并在必要之处加入同步互斥以及通信。OpenMP也提供了更强的灵活性,可以较容易的适 应不同的并行系统配置。 编译器
PGAP PGAP(Pan-Genomes Analysis Pipeline) 是一款用于原核生物泛基因组学分析的自动化软件。PGAP软件可以用于研究细菌的演化分析、探索病原菌致病机制、流行病学研究等等。
pgi_compiler PGI编译器。PGI编译是由Portland公司开发的编译器,支持AMD和Intel等处理器,可用于Linux和Windows等平台,支持C/C++,Fortran77、90和95等编程语言,支持多线程和OpenMP。另外,PGI编译器集成了全局优化,矢量化,软件流水,和共享内存并行化,配置文件反馈优化技术以及生成异构并行代码生成的能力等功能。 编译器
PhyML PhyML is a software that estimates maximum likelihood phylogenies from alignments of nucleotide or amino acid sequences. The main strength of PhyML lies in the large number of substitution models coupled to various options to search the space of phylogenetic tree topologies, going from very fast and efficient methods to slower but generally more accurate approaches. PhyML was designed to process moderate to large data sets. In theory, alignments with up to 4,000 sequences 2,000,000 character-long can be processed. 管网:https://github.com/stephaneguindon/phyml/ 生物进化
Q-Chem Q-Chem电子结构从头计算程序,可以对分子的基态和激发态进行第一定律计算。Q-Chem is a comprehensive ab initio quantum chemistry package for accurate predictions of molecular structures, reactivities, and vibrational, electronic and NMR spectra. The new release of Q-Chem 4 represents the state-of-the-art of methodology from the highest performance DFT/HF calculations to high level post-HF correlation methods官网:http://www.q-chem.com/ 量子化学
QuantumEspresso ESPRESSO意为“op(E)n (S)ource (P)ackage for (R)esearch in (E)lectronic (S)tructure, (S)imulation, and (O)ptimization”。Quantum-ESPRESSO软件包基于密度泛函理论,使用平面波基组和赝势。官网:http://www.quantum-espresso.org/ 量子化学

RAxML RAxML 是用极大似然法建立进化树的软件之一,可以处理超大规模的序列数据,包括 上千至上万个物种,几百至上万个已经比对好的碱基序列。作者是德国慕尼黑大学的 A. Stamatak 博士。 生物进化

商业软件

软件名称 软件简介 学科分类
AMBER Amber是著名的分子动力学软件,用于蛋白质、核酸、糖等生物大分子的计算模拟。Amber也指一种经验力场(empirical force fields)。 力场和代码是分开的, 一些软件中包含amber力场, 而其他的力场也包含在此amber的软件中。AMBER提供两部分内容:用于模拟生物分子的一组分子力学力场(无版权限制,也用于其它一些模拟程序中);分子模拟程序软件包,包含源代码和演示(有版权限制,需要购买)。官网:http://ambermd.org/ 分子模拟
Abinit ABINIT程序包是基于密度泛含理论(Density Functional Theory, DFT),采用赝势和平面波基矢的方法来处理由电子和核所组成的体系(分子和具有周期性结构的固体),它可以计算体系的总能、电荷密度以及电子结构。 ABINIT也可以按H-F力和压力来优化体系的几何结构,或进行根据这些力进行分子动力学模拟或计算得到动力学矩阵、Born有效电荷及介电张量。在含 时密度泛含理论的框架下可以计算分子体系的激发态,也可以基于多体微扰论(GW近似)来处理激发态。另外,除了ABINIT的主要计算模块外,程序包也提 供了一些不同的工具模块用来处理计算结果和数据。 官网:http://www.abinit.org/ 量子化学
CASTEP CASTEP(Cambridge Sequential Total Energy Package 的缩写)是一个基于密度泛函方法的从头算量子力学程序,典型的应用包括表面化学,键结构,态密度和光学性质等研究, CASTEP也可用于研究体系的电荷密度和波函数的3D形式。 量子化学
CHARMM CHARMM是一个被广泛承认并应用的分子动力学模拟程序,用于生物大分子的模拟,包括能量最小化, 分子动力学和蒙特卡罗模拟等。程序采用由哈佛大学的Martin Karplus教授建立的CHARMM力场,可以为用户提供处理各种小分子、大分子(包括蛋白质、核酸和糖)的经验化能量计算。官网: http://www.charmm.org/ 分子模拟
Discovery Studio Discovery Studio(简称DS),基于Windows/Linux系统,面向生命科学领域的新一代分子建模和模拟环境。它服务于生命科学领域的实验生物学家、药物化学家、结构生物学家、计算生物学家和计算化学家,应用于蛋白质结构功能研究,以及药物发现。为科学家提供易用的蛋白质模拟、药物的设计与优化工具。通过高质量的图形界面、经多年验证的科学算法以及集成的环境,DS将实验数据的保存、管理与专业水准的建模、模拟工具集成在一起,为研究队伍的合作与信息共享提供平台。
Gaussian 半经验计算和从头计算使用最广泛的量子化学软件。Gaussian软件是目前计算化学领域内最流行、应用范围最广的综合性量子化学计算程序包。它最早是由美国卡内基梅隆大学的约翰·波普(John. A. Pople, 1998年诺贝尔化学奖获得者)在60年度末、70年代初主导开发的。Gaussian软件基于量子力学而开发,它致力于把量子力学理论应用于实际问题,它可以通过一些基本命令验证和预测目标体系几乎所有的性质。此外,可视化软件GaussView的发布及计算机的快速发展更是大大降低了理论计算的门槛,使得各领域研究者能够轻松使用Gaussian研究和分析各种科学问题。官网:http://www.gaussian.com/ 量子化学
sw_compiler 神威系统编译器。编译器,是将便于人编写,阅读,维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。根据不同的体系结构和操作系统,需要提供通用或专门的编译器。该编译器针对神威系统进行了定制和优化。 编译器
swmpi 神威系统MPI并行编译程序。MPI(Message Passing Interface)是消息传递并行程序设计的标准和编程模型,支持多种编程语言,主要用于高性能计算机的程序并行化,负责进程之间的通信。该MPI针对神威系统进行了定制和优化。 编译器
VASP >VASP是维也纳大学Hafner小组开发的进行电子结构计算和量子力学-分子动力学模拟软件包。它是目前材料模拟和计算物质科学研究中最流行的商用软件之一。VASP通过近似求解Schr?dinger方程得到体系的电子态和能量,既可以在密度泛函理论(DFT)框架内求解Kohn-Sham方程(已实现了混合(hybrid)泛函计算),也可以在Hartree-Fock(HF)的近似下求解Roothaan方程。此外,VASP也支持格林函数方法(GW准粒子近似,ACFDT-RPA)和微扰理论(二阶M?ller-Plesset)。 量子化学

自研软件
软件名称 软件简介 学科分类
ABACUS ABACUS是一款开源的第一性原理计算功能软件,由中国科学技术大学和中国科学计算机网络信息中心联合研发。ABACUS (Atomic-orbtial Based Ab-initio Computation at UStc) is an open-source computer code package aiming for large-scale electronic-structure simulations from first principles, developed at the Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China (USTC) - Computer Network and Information Center, Chinese of Academy (CNIC of CAS). http://abacus.ustc.edu.cn/
ARCpilot-ATLAS ATLAS是一个全球合作的高能物理实验,位于欧洲核子物理研究中心的大型强子对撞击LHC上,于2012年发现了“上帝粒子”,证明了物质质量的起源。对Athena(ATLAS离线物理模拟和分析软件)进行多核改进,并采用了ROW(Read on Write)方式的共享内存方式。跟传统单核方式相比,这种多核方式节省了50%的内存。 高能物理
inter_match_lnx 公安局指纹比对程序。利用指纹自动识别系统协助公安破案的过程中,指纹库的容量和比对查询速度是一对主要矛盾,库容的增加必然会带来查询速度的降低。公安部门作为使用者当然希望指纹库容越大越好,比对速度越快越好。该程序通过大规模并行化,能够显著提高指纹对比的速度。 其他应用
PHDEMO PHDEMO主要用于研究保载疲劳的微观机理,由中科院超级计算中心自主研发。自70年代以来, 世界主要国家都在保载疲劳方面进行了大量的研究,但直到目前为止,其微观机制仍没有清楚的认识。英美科学家经过研究发现,其与钛合金的织构及局部晶粒取向有关,但这些晶粒如何排列能够尽可能避免这种不 利取向组合,仍需进一步研究。PHDEMO工具主要是借助大规模并行相场动力学模拟加上最先进的微观组织实验表征手段来揭示材料学中保载疲劳相关的特定微观组织形成机制。 材料模拟

 

 

 

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