1. High Performance Computing LAB
HPC
By: Dr. Majid Vafaei Jahan – Fall 2013
Updated – Fall 2015

2. High Performance Computing
High Performance Computing refers to aggregating computing power in a way that delivers much higher performance than one could get out of a typical desktop computer or workstation in order to solve large problems in science, engineering, or business.

3. Major applications include:
Data storage and analysis
Data mining
Simulations
Modelling
Software development
Visualization of complex data
Rapid mathematical calculations

4. HPC can be used to: Develop and redesign products
Optimize production and delivery processes
Analyze or develop large datasets
Conduct large-scale research projects
Store large amounts of data for future analysis
Perform consumer trend monitoring, searching or profiling
Create computer visualizations that explain research results
Carry out simulations and / or modelling of complex processes

5. Global industry examples of companies using HPC technology
Wal-Mart uses HPC modelling to optimize its supply chain
The NASDAQ Stock Exchange uses HPC to process over two billion transactions daily at rates of more than 200,000 transactions per second.
Motorola uses HPC to produce models and simulations of wireless devices and radio links DreamWorks Animation SKG produces
Whirlpool Corporation uses HPC to carry out fluid dynamics simulations for its dishwashers and washing machines – it has reduced he number of prototypes that need to be built and tested, reduced design and manufacturing costs and enhanced product quality.
Caterpillar Inc uses HPC virtual reality to improve the efficiency of heavy earth moving equipment.

6. کامپیوتر با قابلیت پردازش سریع در دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
هدف
استقرار
کامپیوتر با قابلیت پردازش سریع در دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
استقرار مرکز HPC

7. برنامه‌های مرکز HPC توسعه مرکز HPC
ارائه سرویس پردازش سریع بدون انقطاع به دانشجویان دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
تعریف حداقل 50 طرح پژوهشی – کاربردی در بازه 10 ساله
آموزش کاربری سیستم به دانشجویان و اساتید در مقاطع 3 تا 6 ماهه
ارائه خدمات پردازش سریع به مراکز خارج از دانشگاه
برنامه ریزی جهت ایجاد دیتا سنتر دانشگاهی

8. توسعه سیستم
پیشنهاد: تاسیس یک شرکت دانش بنیان با سرمایه‌گذاری دانشگاه آزاد اسلامی مشهد، اساتید و کارمندان دانشگاه
توسعه سیستمی جهت سرویس‌دهی به ظرفیت معادل کل دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
برنامه بلند مدت 10 ساله: 2 برنامه میان مدت 5 ساله
هدف: کامپیوتری با 150 پردازنده CPU و حداقل کور گرافیکی
فضای تقریبی 200 متر مربع با امکانات تهویه مطبوع و ایمنی حوادث
هزینه تقریبی تجهیزات: 15 میلیارد ریال

9. توانایی پردازش FLOPS (واحد گیگافلاپس)
هر پردازنده توان محاسباتی 56 گیگافلاپس و هر کارت گرافیکی توانایی پردازش 155 گیگا فلاپس را دارد.
بنابراین هر کامپیوتر توانایی پردازش 211گیگافاپس را دارد که با احتساب 4 کامپیوتر موجود کامپیوتر پردازش سریع دانشکده مهندسی حداکثر توانایی 1000 گیگافلاپس را داردکه بسیار کمتر از استانداردهای جهانی است.
بعنوان قیاس به جدول زیر توجه شود:
FLOPS per CPU=4*Cores*Clock=4*4*3.5*10^9=56 GFLOPS
FLOPS per Graphic Cards=4*Cores*Clock=4*48*810*10^6=155 GFLOPS
توانایی پردازش FLOPS (واحد گیگافلاپس)
کشور دارنده
نام کامپیوتر
33.15× 10 6
چین
Tianhe-2
17.59× 10 6
امریکا
Titan
16× 10 6
آمریکا
IBM Sequoia
1000
ایران
دانشکده مهندسی

10. ارائه سرویس اهداف کوتاه مدت – بلند مدت
کوتاه مدت: ارائه سرویس به حداقل 4 آزمایشگاه جدید تحصیلات تکمیلی:
آزمایشگاه پردازش‌های موازی (رشته کامپیوتر-نرم‌افزار)
آزمایشگاه سیستم‌های توزیع شده (رشته کامپیوتر- نرم‌افزار)
آزمایشگاه مهندسی دانش (رشته‌های کامپیوتر-برق و مهندسی پزشکی)
آزمایشگاه مدل‌سازی و شبیه‌سازی کامپیوتری (تمام رشته‌های مهندسی خاصا عمران و مکانیک)
کوتاه مدت: ارائه سرویس پردازش سریع بدون وقفه به تمام دانشجویان دارای تز و پروژه
بلند مدت: برنامه‌ریزی جهت جمع‌آوری آزمایشگاه‌های کامپیوتر دانشکده‌ها با ارائه سرویس از راه دور و صرفه‌جویی بیش از 50 میلیارد ریالی دانشگاه در 10 سال
بلندمدت: ایجاد دیتا سنتر با قابلیت پردازشی بسیار بالا در دانشگاه آزاد اسلامی مشهد

11. راهکار علمی توسعه سیستم
تعریف طرح پژوهشی هدفدار معادل است با توسعه علمی مرکز
انگیزه برای رفع مشکلات صنعت
کاملا علمی و تحقیقاتی است
چشم انداز حداقل 50 طرح پژوهشی – کاربردی در بازه 10 ساله
هم اکنون 2 طرح پژوهشی برای توسعه سیستمی تعریف شده است.

12. قابلیت آموزش و پژوهش = افزایش اعتبار
آموزش کاربری سیستم به دانشجویان و اساتید در مقاطع 3 تا 6 ماهه
برگزاری کارگاه آموزشی در مقاطع 6 ماهه یا سالانه برای دانشجویان و علاقمندان داخل دانشگاه و صنعت
ایجاد انگیزه در تعریف طرحهای پژوهشی بزرگ صنعتی
برگزاری کنفرانس‌های مرتبط با پردازش سریع
افزایش اعتبار دانشگاه آزاد اسلامی مشهد در بین دانشگاه‌های ایران و جهان

13. خدمات پردازش سریع ارائه خدمات = کسب درآمد
ارائه خدمات پردازش سریع به مراکز خارج از دانشگاه
صنعتی
مراکز آموزشی
خانگی
ارائه خدمات = کسب درآمد

14. کامپیوتر کنترل کننده کل دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
دیتا و کنترل سنتر
ایجاد دیتا سنتر دانشگاهی با تمرکز بر
ارائه سرویس اطلاعات برخط
ارائه مقالات علمی، کتابخانه دیجیتال و پایان نامه های دانشجویان دانشگاه
محل ذخیره سازی و پردازش تمام اطلاعات دانشگاه
کامپیوتر کنترل کننده کل دانشگاه آزاد اسلامی مشهد
(اشلون)