文敏华,陈 江,胡广超,韦建文,王一超,林新华

(1.上海交通大学网络信息中心，上海 200240;2.英特尔(中国)有限公司，北京 100013)

1 引言

随着计算机计算能力的飞速提高，处理器和存储性能的差距越来越大，数据访问能力越来越成为超级计算机应用的瓶颈。在传统的计算机架构中，DRAM负责衔接处理器和硬盘的数据流通。目前，超级计算机上单节点的DRAM容量已经能达数百GB。然而，以DRAM为主的内存配置方式存在2个问题：(1)DRAM的延时通常在几十纳秒，其下一级的固态硬盘，延时能达到上百微秒至几十毫秒，二者之间存在巨大的性能差异，一旦数据无法从内存读取，将面临极大的开销；(2)随着对计算模拟精度要求的不断提高，超级计算机上的应用在单节点产生的数据量急剧增大，DRAM由于其相对较高的价格，难以在容量上大规模扩展。

近年来，研究人员在不断探索新兴的内存技术，力求保证字节寻址能力和出色的可扩展性，其中持久内存技术PMEM(Persistent MEMory) 可提供快速的持久存储，补充 DRAM 以扩展主存储器容量。最近推出的 PMEM 技术中最有影响力的是 Intel傲腾持久内存DCPMM(Intel’s optane Data Centre Persistent Memory Module)。

相比于DRAM，持久内存可持久化、价格低、密度更高，Intel傲腾持久内存单条容量可达到128 GB/256 GB/512 GB，且支持按字节直接寻址(Binary Addressable)。在使用上，持久内存可以支持2种模式:内存模式和App Direct模式，适用不同应用场景。其缺点是带宽相对较低、延迟也更高，这对其在实际应用上的使用有一定影响。

计算流体力学CFD (Computational Fluid Dynamics)[1]是超级计算机的一个重要应用领域,是一个介于数学、流体力学和计算机之间的交叉学科，其主要研究内容是通过计算机和数值方法来求解流体力学的控制方程，对流体力学问题进行模拟和分析，在航空航天、船舶等领域应用广泛。……