1.高性能運算與數(shù)值可視化行業(yè)背景
高性能科學運算使指運算量大、結構復雜、需要很大CPU和內(nèi)存開銷的計算工作，其主要的應用領域有有限元、流體力學計算；天氣和氣候預報；基因工程、蛋白質(zhì)和分子分析模擬；石油儲量分析等。目前高性能計算典型的應用趨勢是將多個計算機系統(tǒng)連接在一起，綜合發(fā)揮工作站、集群與SMP系統(tǒng)的性能，實現(xiàn)高性能計算集群系統(tǒng)。同時，采用專業(yè)的存儲解決方案為大規(guī)范的工程科學計算解決數(shù)據(jù)訪問與管理環(huán)節(jié)。最后，可視化系統(tǒng)用于滿足工程科學中各類應用問題的計算數(shù)據(jù)結果可視化的需求，如下圖所示。
2.圖形集群方案——ImageVision™
ImageVision圖形集群系統(tǒng)是一個基于PC的可伸縮式可視化系統(tǒng)。它由多個商業(yè)貨架式硬件圖形渲染單元通過網(wǎng)絡構造集群系統(tǒng)以產(chǎn)生一個由多通道拼接的寬大視場角場景。ImageVision圖形集群可以靈活擴充圖形輸出通道，每通道2顆處理器（單核或者雙核），兩條圖形管線。高度集成和優(yōu)化的Infiniband高速互連提供了高性能網(wǎng)絡。
ImageVision圖形集群每個圖形節(jié)點組件具有極強的系統(tǒng)升級能力，可根據(jù)具體情況配置集群系統(tǒng)，支持Intel和AMD處理器，ATI和nVidia旗下產(chǎn)品，并支持Windows和Linux操作系統(tǒng)。
2.1圖形集群的功能
圖形集群將一個大的圖形任務分割為若干小任務，由若干圖形節(jié)點分別完成，并控制顯示同步和圖像融合，從而提高整個系統(tǒng)的性能。
多通道渲染與負載均衡2.2基于Open GL的圖形開發(fā)工具——Open Inventor
圖形集群系統(tǒng)預裝Open Inventor圖形開發(fā)工具。
Open Inventor是目前世界上最被廣泛使用的對象導向繪圖軟件開發(fā)接口(API)，具有跨平臺的能力，只要一份程序代碼即可編譯成在Unix/Linux和Microsoft Windows下可執(zhí)行的程序，目前支持C++,和.net以及Java。
Open Inventor使OpenGL的功能提升到了面向?qū)ο蟮膶用妗Ｈ〈司帉憣χ付旤c的低層次調(diào)用，換而是在場景層描述對象。Open Inventor系統(tǒng)的優(yōu)化渲染可自動利用Open GL特征。Open Inventor相對低層次API可縮減10倍以上的編程時間，所實現(xiàn)的結果更是具備更多高級能力。
2.3多媒體實時播放功能
圖形集群可以作為多媒體服務器實現(xiàn)多通道媒體同步播放，媒體和圖像復合輸出，實時回放。我們推薦Multi-Pipe Media Player(MPMP) 多媒體播放系統(tǒng)，它由高性能的Media Rack和多通道媒體生成和播放軟件組成，包含多通道媒體同步播放，媒體和圖像復合輸出，實時回放。分辨率可達SXGA和SXGA+。
圖形集群作為多媒體服務器配合MPMP媒體播放軟件，其主要功能是將高分辨率的影像/動畫以足夠高的禎頻輸出到多通道顯示系統(tǒng)上，典型的應用包括大型會展，科學中心，博物館及所有的媒體播放天文館。
2.4 Linux圖形集體群與異構系統(tǒng)共享存儲方案
存儲SAN 文件系統(tǒng)是一個為在開放環(huán)境共享數(shù)據(jù)和基于集中式的策略管理存儲提供基于網(wǎng)絡的異構文件系統(tǒng)。SAN 文件系統(tǒng)為 UNIX®、Windows® 和 Linux® 服務器提供了一種公共的文件系統(tǒng)，通過單個全局名稱空間在服務器之間共享數(shù)據(jù)。
SAN 文件系統(tǒng)旨在通過提供集中式和基于策略的存儲和數(shù)據(jù)管理，從而支持異構服務器、操作系統(tǒng)和存儲平臺，以幫助降低存儲管理的成本和提高生產(chǎn)力。
采用SAN文件系統(tǒng)的存儲結構
3. SGI高性能運算與數(shù)值可視化產(chǎn)品和解決方案
3.1 SGI Altix 超級服務器——滿足MCAE應用的HPC平臺
性能特點：
Ø 在基于標準的計算環(huán)境中提供具有突破性進展的性能
Ø 跨越大規(guī)模、擁有64個處理器的集群系統(tǒng)節(jié)點進行全局共享內(nèi)存訪問的技術
Ø 內(nèi)建集群互連光纖，速度最高可比傳統(tǒng)的交換機快200倍
Ø 采用業(yè)界標準的Linux系統(tǒng)，提供高效率的計算優(yōu)化工具
Ø 支持多種HPC與MCAE應用軟件環(huán)境
3.2 SGI高性能存儲系統(tǒng)
SGI SAN Server™
SGI SAN Server 2000&3000在HPC服務器和圖形服務器之間構造一個光纖存域網(wǎng)，數(shù)據(jù)共享通過SGI CXFS來實現(xiàn)，每一個SGI SAN環(huán)境中的服務器都能夠同時看到盤陣上的數(shù)據(jù)，并能同時以光纖通道200MB/秒的速度同時進行訪問。
3.3 高性能運算結果可視化解決方案
在工程與科學高性能運算所產(chǎn)生的大規(guī)模數(shù)據(jù)需要通過科學計算可視化技術轉(zhuǎn)化為圖形或圖像在屏幕上顯示出來從而進行交互處理，來及時直觀的對計算結果加以分析與利用。我們?yōu)槟峁┒喾N可視化應用技術與圖形處理平臺，滿足各種應用需求。
3.4 虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)
賽四達公司在多年從事仿真與虛擬現(xiàn)實的經(jīng)驗下，逐步開始開發(fā)自己的仿真與虛擬現(xiàn)實產(chǎn)品，到目前為止，已經(jīng)成功開發(fā)出投影墻（I-Wall）、投影臺（I-Desk）、投影房間(I-CAVE)等多種類型的虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)，并總結出完整的虛擬現(xiàn)實投影系統(tǒng)方案，可根據(jù)用戶具體需求進行定制。
4 IBM高性能運算與數(shù)值可視化產(chǎn)品和解決方案4.1 IBM高性能集群計算產(chǎn)品
IBM Cluster 1350 型集群能夠提供預配置、預安裝和經(jīng)過驗證的解決方案，可以顯著簡化和加速 Linux 集群的部署。IBM 為整個集群，而不是個別組件提供單點控制功能，降低了部署 Linux 集群解決方案的風險。對于尋求部署 Linux 集群的經(jīng)濟優(yōu)勢，又很關心必需的時間和技術資源的機構來講，1350 型集群是他們的理想選擇。
IBM Cluster 1600 型集群，采用性能強大的power處理器，在2U高度內(nèi)能夠提供8個 POWER5 處理器，使整個系統(tǒng)具有極高的計算密度。對于希望在單位體積內(nèi)獲得更強計算能力的機構來講，1600型集群是他們的理想選擇。
4.2 IBM高性能存儲系統(tǒng)
IBM TotalStorage DS6000
IBM TotalStorage DS6000 系列旨在以非常小的模塊化包裝提供 IBM TotalStorage Enterprise Storage Server®（ESS）所具有的彈性、性能和許多關鍵功能。幫助大中型企業(yè)簡化存儲基礎結構、支持業(yè)務連續(xù)性和優(yōu)化信息生命周期管理。
IBM TotalStorage DS8000
IBM TotalStorage DS8000 系列專為大中型企業(yè)量身定制，旨在提供優(yōu)越的性能并且同時增加虛擬化能力，幫助更有效地分配系統(tǒng)資源和更好地管理應用程序服務質(zhì)量。DS8000 系列也提供了能幫助保護數(shù)據(jù)避免不可預料的事件并維護數(shù)據(jù)可用性的強大功能，這可以使那些希望提供不間斷信息訪問的企業(yè)獲益。
4.2 IBM p5 UNIX計算服務器
IBM p5系列Unix 服務器旨在為具有苛刻處理需求的各種復雜程度的關鍵任務型應用程序提供處理能力，包括商業(yè)智能（BI）、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、事務處理和超高性能計算（HPC）。p5服務器在多達 64 路對稱多處理（SMP）配置中裝備了先進的 64 位 IBM POWER5™ 處理器，提供從入門級2路power處理器產(chǎn)品到64路power處理器的高端產(chǎn)品。高端服務器具備非凡的性能、可靠性、可伸縮性和靈活性 － 使企業(yè)能夠處理先前單個 UNIX® 系統(tǒng)無法處理的工作負載。
提供先進的 IBM Virtualization Engine™ 系統(tǒng)技術，能夠快速而無縫地進行伸縮以適應隨需應變環(huán)境中不斷變化的需求。
5. 數(shù)值可視化軟件：
工程計算數(shù)據(jù)可視化－ENSIGHT
高級工程計算數(shù)據(jù)可視化軟件ENSIGHT具有針對結構有限元分析（FEA）數(shù)據(jù)、計算流體動力學（CFD）數(shù)據(jù)、動力學分析等多種工程計算數(shù)據(jù)的可視化能力，其強大的可視化功能、，并行計算與渲染能力、豐富的數(shù)據(jù)接口，為您的各種數(shù)據(jù)提供統(tǒng)一強大的后處理平臺。
醫(yī)學圖像、油氣探藏、分子模型重構數(shù)據(jù)可視化－TGS Amira
TGS Amira 三維可視化系統(tǒng)可對各種CT、核磁共振數(shù)據(jù)MRI、超音波掃描、共焦與寬場顯微技術等多種來源的醫(yī)學、石油探測、分子模型等圖像數(shù)據(jù)進行細致的觀測，可對圖像序列進行剖切、表面與體渲染，以及三維重構等處理，以及對對工程數(shù)據(jù)進行可視化展示。
強大可視化二次開發(fā)平臺－TGS OpenInventor
TGS OpenInventor是應用最廣泛的面向?qū)ο罂缙脚_3維圖形API開發(fā)包。具有全面強大的組件用于對海量解算數(shù)據(jù)結果的3維可視化圖形顯示系統(tǒng)的快速開發(fā)。可支持C++與Java兩種語言，使用OpenGL進行圖形渲染，更將OpenGL的功能提升到了面向?qū)ο蟮膶用妫梢愿痰木幊虝r間實現(xiàn)具備更多高級能力的可視化結果。
6. 制造業(yè)虛擬產(chǎn)品開發(fā)HPC解決方案
當前全球制造業(yè)包括航空航天、汽車制造等多種工業(yè)都在依靠計算機輔助機械工程（MCAE）以提高設計質(zhì)量、縮短設計周期以及控制成本，對高性能運算（HPC）系統(tǒng)的需求也越來越高，賽四達為您提供虛擬產(chǎn)品開發(fā)HPC解決方案。滿足制造業(yè)MCAE應用需求。
MSC.software 虛擬產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境
MSC.software的虛擬產(chǎn)品開發(fā)（VPD）環(huán)境，用來建立、測試、評價和改進整體的虛擬模型，其中MSC.Office包括MSC.ADAMS, MSC.Dytran, MSC.Marc, MSC.Nastran, MSC.Patran以及其他軟件產(chǎn)品的完整框架，可在對強度，耐久性，安全性，噪聲，振動和可制造性等方面對部件和系統(tǒng)進行設計和分析； SimDesigner™是一個嵌入CAD的VPD環(huán)境，使設計師和設計工程師在他們首選的CAD環(huán)境中進行產(chǎn)品設計和測試，其中包括對產(chǎn)品的耐壓性、運動性能、熱傳導及其他屬性的測試。MSC.SimManager™是一個基于網(wǎng)絡的VPD環(huán)境，它允許各公司根據(jù)產(chǎn)品開發(fā)計劃來管理和展開仿真流程，并可用PDM系統(tǒng)作接口界面，以提供一個真正的協(xié)作工作環(huán)境。
在實際應用中，超大復雜系統(tǒng)的虛擬產(chǎn)品開發(fā)工作具有數(shù)據(jù)量龐大、網(wǎng)格類型多樣與計算量巨大的困難，應用HPC作為各學科計算平臺，可充分滿足科研與教學的計算要求。為準確理解數(shù)據(jù)分析與仿真結果，三維數(shù)據(jù)可視化技術也是MCAE關鍵環(huán)節(jié)。通過CEI可視化技術，EnSight能為多種數(shù)據(jù)分析結果提供可視化，并可在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中進行高沉浸感的數(shù)據(jù)觀測與交互分析。
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