2号站代理CCF HPC China 2021: 第八届“国产应用软件”专题论坛成功举办

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  2021 CCF 全国高性能计算学术年会(CCF HPC China 2021)10月21-23日在珠海横琴隆重举行。本次大会以“智算赋能,共赢未来”为主题,旨在前瞻全球超算技术发展趋势,汇聚创新技术应用,展示前沿学术结果,促进超算产学研数字化升级转型,打造全球化、开放化、学术化交流平台。

  CCF HPC China 2021由中国计算机学会主办,中国计算机协会高性能计算专业委员会、珠海横琴新区管理委员会、珠海市科技创新局、澳门大学、澳门科技大学共同承办,北京并行科技股份有限公司、暨南大学、广东琴智科技研究院有限公司、珠海大横琴有限公司协办。

  在本次学术年会的第八届“国产应用软件”专题论坛上,国产应用软件重要开发单位齐聚一堂,共同探讨国产应用软件的现状和发展瓶颈,需要得到什么样的支持、如何进行市场推广、未来发展趋势等问题,以期中国国产应用软件能够在多方支持下持续稳步发展,在国际主流市场占有一席之地。

  论坛上,鸿之微科技(上海)股份有限公司能源材料事业部总经理李剑、西安电子科技大学副研究员、硕士生导师左胜、中国科学院计算机网络信息中心陈逸东博士、吉林大学物理学院教授王彦超、深圳十沣科技有限公司市场总监周文韬,东华理工大学李长圣博士,以及上海眼控科技股份有限公司科技研究院院长闫正,依次分享了主题演讲。

  鸿之微科技(上海)股份有限公司能源材料事业部总经理李剑作了题为《面向工业场景与前沿科技的国产多尺度材料模拟技术挑战与进展》的主题演讲。李剑在演讲中提到,变革材料研发方式,缩短材料从发现到进入市场的时间,一直以来是所有材料人的夙愿。如何实现面向工业场景需求的材料模拟软件技术,一直是产业界极为关注的问题;而实现面向前沿科技的材料模拟软件也一直吸引了广大科研人员的目光。恰逢国内工业软件发展的窗口期,推动国产自主核心知识产权可控的工业软件,并应用于材料科学与工程领域,为用户创造价值,是所有产学研各界共同的良好愿望。李剑二号站平台主管在报告中介绍了采取升维视角回顾多尺度材料模拟软件行业发展趋势,多尺度材料模拟软件技术进展与挑战,鸿之微多尺度仿真技术进展与案例分享,云平台助力多尺度材料仿真技术与科研生态建设等。

  西安电子科技大学副研究员、硕士生导师左胜线上分享了《国产高性能电磁计算软件LASPCEM》主题报告。在报告中,他讲到,电磁仿真软件在我国基本处于“人有我无”的瓶颈状态。但是在国家科技重大专项的支持下,我们正致力于突破这一卡脖子的关键技术,以形成我国核心技术自主可控的电磁仿真软件。目前,我们在电磁工业软件研制中已经取得了整体进展,并攻克了部分核心关键技术。电磁工业软件在大型雷达天线仿真设计、导弹瞄准线分析等复杂工程中已经实现了重要应用。

  中国科学院计算机网络信息中心陈逸东博士在论坛上介绍了高性能投资组合计算平台——CNICPortfolio。他首先介绍国产投资组合计算软件现状与发展瓶颈:在高度不确定的金融市场环境下,社会保障基金、企业年金、养老金、主权财富基金和外汇储备等参与资本市场投资都需要科学的投资管理决策和实时风险控制支持。随着金融科技战略业务的不断发展,用户对金融应用软件的平台化、个性化、智能化与高效率的要求越来越高。结合研究团队多年学术研究与经验,陈逸东讨论了相关金融模型的进展,及2号站代理注册分析与计算的理论和思想;探讨了投资组合优化模型、高性能计算以及人工智能技术在助力金融行业转型、削弱信息不对称,并有效控制风险以及降低金融机构创新成本方面的重要性。随后,陈逸东二号站平台主管基于金融领域典型问题,介绍了国产高性能投资组合计算平台CNICPortfolio的平台能力与解决方案。

  吉林大学物理学院教授王彦超分享了《基于无轨道密度泛函理论的ATLAS计算方法与软件》主题报告。他讲到,无轨道密度泛函理论(OF-DFT)是以量子力学为基础,仅根据电子密度就可以精确求解多电子体系基态性质的理论。同传统基于轨道的Kohn-Sham密度泛函理论(KS-DFT)相比,由于不需要轨道(波函数)信息,2号站代理注册计算量随模拟体系的大小呈线性变化。因此OF-DFT可以突破传统KS-DFT模拟尺度的极限(约千原子量级),成为适合于开展包含百万以上原子的大尺度材料模拟的第一性原理计算方法。利用实空间有限差分方法,结合自主发展的动能泛函和定域赝势,发展出适合于大尺度材料计算的第一性原理ATLAS方法。并在此基础上,开发了拥有自主知识产权同名计算软件,受中国版权局的计算机软件著作权保护(登记号:2016SR027209)。ATLAS方法和软件的计算效率、精度和稳定性已经通过Mg、Al和Mg-Al合金体系进行了测试和验证。ATLAS单核可开展万原子量级材料的第一性原理计算,通过多核并行可实现百万原子量级的第一性原理模拟。

  深圳十沣科技有限公司市场总监周文韬分享了《工业软件研发和市场 – 国际经验和国产化借鉴》主题演讲。他介绍到,国际领先的工业软件的研发和市场化都经历了漫长的成长和成熟期。由此发展积累的经验很值得我们国产工业软件从业者借鉴。周文韬从自身经验出发,首先介绍了国外工业软件的研发管理流程和市场化运作机制,为同行们提供了参考。随后二号站平台主管介绍了深圳十沣科技有限公司国产CAE软件的研发成果,以及在风电、电子、船舶等行业的市场化应用现状。

  东华理工大学李长圣博士进行了《用于构造变形研究的离散元数值模拟软件ZDEM:理论、软件与应用》主题分享。随着我国油气地质理论认识和勘探实践的逐步发展,油气勘探已经向盆地纵深转移,如何开展含油气盆地深部构造研究已是盆地构造研究的前沿问题。从离散元数值模拟的角度开展定量化研究,可以为深部构造解析提供定量化的实验依据。离散元数值模拟对计算环境的要求很高,开发一款适用于构造变形研究的高性能离散元数值模拟软件显得尤为重要。随后,他介绍了离散元原理以及基于OpenMP、CUDA的并行设计。他二号站平台主管分享了ZDEM在构造模拟方面的应用以及ZDEM的未来。

  上海眼控科技股份有限公司闫正做了题为《GPU加速在天气预报模式WRF中的实践》报告。闫正指出,WRF模式是天气预报中常用的数值模式,也是高性能计算领域TOP10的应用之一。而 NVIDIA GPU作为TOP500前十超算的必备处理器,让WRF高效运行在GPU上是提高WRF计算效率的最有效办法。GPU的架构与CPU有很大不同,必须依照GPU特性优化WRF模块才能获得更高的加速比。利用CUDA和OpenACC将WRF模式中的一整套物理过程移植到NVIDIA GPU上运行,包括将最耗时的长短波辐射模式完全用CUDA/C++重写,采用更符合GPU特性的数据结构和算法流程,使长短波模块加速比接近100倍,同时误差保持在1e-6以下,显示出 GPU加速在提升WRF模式计算效率应用中拥有巨大的潜力。

  最后,此次论坛主席兼主持人北京并行科技股份有限公司总经理陈健博士在论坛总结上表示:国产应用软件仍存在底层核心技术的不足,2号站代理注册涉及的不仅仅是软件产品,背后二号站平台主管关系到复杂的专业领域知识、计算机技术、数学、物理,这是一系列底层生态的构建,需要长期的巨大投入,生态打造依旧任重道远。而在大环境方面,国内的应用软件市场也开始成熟,更多的企业愿意为正版软件付费,并且愿意使用国产软件。再加上政策层面红利不断,我们可以看到,整体国产应用软件市场的成熟度正在快速提高。期待第九届国产应用软件专题论坛与各位再次相见,共话国产应用软件的新发展。

  图文直播:http://www.citmt.cn/s/hpcchina2021/