Fortgeschrittenes Simulations- und Computerprogramm - Advanced Simulation and Computing Program
 | |
| Typ | Öffentlich |
|---|---|
| Gegründet | 1995 |
| Hauptquartier | |
Das Advanced Simulation and Computing Program (oder ASC) ist ein Super-Computing- Programm, das von der National Nuclear Security Administration betrieben wird , um die Nuklearbestände der Vereinigten Staaten zu simulieren, zu testen und zu warten. Das Programm wurde 1995 ins Leben gerufen, um das Stockpile Stewardship Program (oder SSP) zu unterstützen . Ziel der Initiative ist es, die Lebensdauer des derzeitigen alternden Lagerbestands zu verlängern.
Geschichte
Nach dem Moratorium der Vereinigten Staaten von 1992 für Live-Atomtests wurde das Stockpile Stewardship Program ins Leben gerufen, um einen Weg zu finden, die Nuklearbestände zu testen und zu warten. Als Reaktion darauf begann die National Nuclear Security Administration , die Atomsprengköpfe mit Supercomputern zu simulieren. Mit zunehmendem Alter der Halde sind die Simulationen komplexer geworden und die Pflege der Halde erfordert mehr Rechenleistung. Im Laufe der Jahre hat das ASC-Programm aufgrund des Mooreschen Gesetzes mehrere verschiedene Supercomputer mit zunehmender Leistung entwickelt, um die Simulationen und die Mathematik zu berechnen.
Forschung
Der Großteil der Forschung des ASC wird auf Supercomputern in drei verschiedenen Labors durchgeführt. Die Berechnungen werden durch menschliche Berechnungen verifiziert.
Labore
Das ASC-Programm umfasst drei Labore:
- Sandia Nationale Laboratorien
- Nationales Labor von Los Alamos
- Lawrence Livermore National Laboratory
Computer
Aktuelle Supercomputer
Das ASC-Programm beherbergt derzeit zwei Supercomputer auf der TOP500-Liste für Rechenleistung. Der Sequoia , der 2016 bei der Rechenleistung weltweit auf Platz drei lag, wird derzeit im Lawrence Livermore National Laboratory für Simulationen und Tests eingesetzt. Cielo , das sich ebenfalls im Los Alamos National Laboratory befindet, steht 2016 auf Platz 57 der TOP500-Liste der leistungsstärksten Computer. Cielo recherchiert geheime Informationen. Obwohl sich diese Computer in getrennten Laboratorien befinden können, wurde Remote Computing zwischen den drei Hauptlaboratorien eingerichtet.
Frühere Supercomputer
- ASCI F: 2003 installiert, war es ein DEC AlphaServer SC45/GS Cluster und erreichte 7.727 Teraflops. ASQI Q verwendet DEC Alpha 1250 MHz (2,5 GFlops) Prozessoren und einen Quadrics Interconnect. ASCI Q wurde 2003 als zweitschnellster Supercomputer der Welt eingestuft.
- ASCI Weiß
- ASCI Rot
- ASCI Lila
- ASCI Blue Pacific
- ASCI Blauer Berg
- Roter Sturm
- Blaues Gen
Elemente
Innerhalb des ASC-Programms gibt es sechs Unterabteilungen, von denen jede ihre eigene Rolle bei der Verlängerung der Lebensdauer der Lagerbestände hat.
Anlagenbetrieb und Benutzerunterstützung
Die Unterabteilung Facility Operations and User Support ist für die physischen Computer und Einrichtungen sowie das Computernetzwerk innerhalb von ASC verantwortlich. Sie sind dafür verantwortlich, sicherzustellen, dass das Tri-Lab-Netzwerk, der Computerspeicherplatz, der Stromverbrauch und die Computerressourcen des Kunden in Einklang stehen.
Computersysteme und Softwareumgebung
Die Abteilung Computational and User Support ist für die Wartung und Erstellung der Supercomputer-Software gemäß den NNSA-Standards verantwortlich. Sie beschäftigen sich auch mit den Daten-, Netzwerk- und Softwaretools.
Das ASCI Path Forward-Projekt hat die anfängliche Entwicklung des Lustre-Paralleldateisystems von 2001 bis 2004 maßgeblich finanziert.
Verifizierung und Validierung
Der Unterbereich Verification and Validation ist für die mathematische Verifizierung der Simulationen und Ergebnisse verantwortlich. Sie helfen auch Softwareingenieuren, genauere Codes zu schreiben, um die Fehlerquote bei der Ausführung der Berechnungen zu verringern.
Physik- und Ingenieurmodelle
Die Abteilung Physik und Ingenieurmodelle ist für die Entschlüsselung der mathematischen und physikalischen Analyse von Kernwaffen verantwortlich. Sie integrieren physikalische Modelle in die Codes, um eine genauere Simulation zu erhalten. Sie beschäftigen sich damit, wie die Atomwaffe unter bestimmten physikalisch bedingten Bedingungen wirkt. Sie untersuchen auch nukleare Eigenschaften, Vibrationen, hochexplosive Sprengstoffe, fortgeschrittene Hydrodynamik , Materialstärke und -schaden, thermische und Flüssigkeitsreaktion sowie Strahlung und elektrische Reaktionen.
Integrierte Codes
Die Unterabteilung Integrated Codes ist für die mathematischen Codes verantwortlich, die von den Supercomputern erzeugt werden. Sie verwenden diese mathematischen Codes und präsentieren sie für den Menschen verständlich. Diese Codes werden dann von der National Nuclear Society Administration, dem Stockpile Steward Program, dem Life Extension Program und der Significant Finding Investigation verwendet, um die nächsten Schritte zu entscheiden, die unternommen werden müssen, um die Lebensdauer des Nuklearlagers zu sichern und zu verlängern .
Fortschrittliche Technologieentwicklung und -minderung
Die Unterabteilung Advanced Technology Development and Mitigation ist für die Erforschung von Entwicklungen im High Performance Computing zuständig. Sobald Informationen über die nächste Generation des Hochleistungsrechnens gefunden sind, entscheiden sie, welche Soft- und Hardware angepasst werden muss, um sich auf die nächste Computergeneration vorzubereiten.
