基于国产处理器架构的高能物理数据处理系统
2021-09-22程耀东程垚松毕玉江高宇李海波汪璐姚秋玲
程耀东,程垚松,毕玉江,3,高宇,2,李海波,汪璐,姚秋玲
1. 中国科学院高能物理研究所,北京 100049;2. 中国科学院大学,北京 100049;3. 四川天府新区宇宙线研究中心,四川 成都 610213
1 引言
随着装置复杂度的不断增加和规模的不断扩大,高能物理实验产生的实验数据越来越多,海量数据处理在计算规模、计算精度、即时性等方面的需求也越来越高,给传统计算体系架构带来前所未有的挑战,全球高能物理领域都在积极探索和研究最新的解决方案。ARM(advanced RISC machine)多核架构由于其自身的灵活性和自由性,逐渐成为业界研究的热点。近年来,以ARM为代表的国产架构服务器异军突起。ARM早期专注低功耗领域,在移动端处于领先位置,生态体系已经十分完善。随着多核异构计算时代和场景多样化计算时代的到来,国内服务器行业端生态逐步完善,以ARM为代表的国产架构服务器快速发展。为此,研究和开发基于国产多核架构的高能物理计算环境及软件有助于实现高能物理数据处理系统的自主可控及技术创新,从而促进高能物理计算架构演进,并加速科学发现。
当前,国内外高能物理实验的数据处理平台以x86 CPU架构为主。同时,图形处理器(graphics processing unit,GPU)、现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)、张量处理单元(tensor processing unit,TPU)等异构计算设备也开始受到重视,并被应用到高能物理数据处理系统中[1]。结合高能物理的数据处理需求以及IT的发展,本文基于国产处理器及服务器等硬件,建设了高能物理数据处理系统,包括系统及平台软件、基础应用软件框架以及应用软件等。……
