病毒研究中的超算知識(shí)

2020-02-07 14:47 作者：donggang 瀏覽量：

 
        這次的肺炎疫情對(duì)中國的中小企業(yè)將會(huì)是沉重的打擊，據(jù)釘釘和微信兩個(gè)辦公平臺(tái)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)現(xiàn)有2億左右的人在家遠(yuǎn)程辦公，那么對(duì)于中小企業(yè)的員工來說不懂IT技術(shù)將會(huì)讓他們面臨的最大挑戰(zhàn)和困難。
 
        電腦不亮了怎么辦？系統(tǒng)藍(lán)屏如何處理？辦公室的電腦在家如何連接？網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該如何設(shè)置？VPN如何搭建？數(shù)據(jù)如何對(duì)接？服務(wù)器如何登錄？數(shù)據(jù)安全如何保證？數(shù)據(jù)如何存儲(chǔ)？視頻會(huì)議如何搭建？業(yè)務(wù)系統(tǒng)如何開啟等等一系列的問題，都會(huì)困擾著并非技術(shù)出身的您。


 
        好消息是當(dāng)您看到這篇文章的時(shí)候，就不用再為上述的問題而苦惱，您只需撥打艾銻無限的全國免費(fèi)熱線電話:400 650 7820，就會(huì)有我們的遠(yuǎn)程工程師為您解決遇到的問題，他們可以遠(yuǎn)程幫您處理遇到的一些IT技術(shù)難題。
 
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       那艾銻無限具體能為您的企業(yè)提供哪些服務(wù)呢？
       艾銻無限始創(chuàng)于2005年，歷經(jīng)15年服務(wù)了5000多家中小企業(yè)并保障了幾十萬臺(tái)設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，積累了豐富的企業(yè)IT緊急問題和特殊故障的解決經(jīng)驗(yàn)，制定了相對(duì)應(yīng)的解決方案。我們?yōu)槟钠髽I(yè)提供的IT服務(wù)分為三大版塊:
 
       第一版塊是保障性IT外包服務(wù):如電腦設(shè)備運(yùn)維，辦公設(shè)備運(yùn)維，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)維，服務(wù)器運(yùn)維等綜合性企業(yè)IT設(shè)備運(yùn)維服務(wù)。
 
       第二版塊是功能性互聯(lián)網(wǎng)外包服務(wù):如網(wǎng)站開發(fā)外包，小程序開發(fā)外包，APP開發(fā)外包，電商平臺(tái)開發(fā)外包，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的開發(fā)外包和后期的運(yùn)維外包服務(wù)。
 
       第三版塊是增值性云服務(wù)外包:如企業(yè)郵箱上云，企業(yè)網(wǎng)站上云，企業(yè)存儲(chǔ)上云，企業(yè)APP小程序上云，企業(yè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云，阿里云產(chǎn)品等后續(xù)的云運(yùn)維外包服務(wù)。
 
       您要了解更多服務(wù)也可以登錄艾銻無限的官網(wǎng):www.bjitwx.com查看詳細(xì)說明，在疫情期間，您企業(yè)遇到的任何困境只要找到艾銻無限，能免費(fèi)為您提供服務(wù)的我們絕不收一分錢，我們?nèi)w艾銻人承諾此活動(dòng)直到中國疫情結(jié)束,我們將這次活動(dòng)稱為——春雷行動(dòng)。

 
        以下還有我們?yōu)槟峁┑囊恍┘夹g(shù)資訊，以便可以幫助您更好的了解相關(guān)的IT知識(shí)，幫您渡過疫情中辦公遇到的困難和挑戰(zhàn)，艾銻無限愿和中國中小企業(yè)一起共進(jìn)退，因?yàn)槲覀兿嘈湃f物同體，能量合一，只要我們一起齊心協(xié)力，一定會(huì)成功。再一次祝福您和您的企業(yè)，戰(zhàn)勝疫情，您和您的企業(yè)一定行。
 
 
 
北京艾銻無限告訴您：病毒研究中的超算知識(shí)
 
        新冠病毒在2019-2020爆發(fā)，很快我們就知道了它的樣子。相信關(guān)心疫情的人都看過下面這張病毒的“正面照”，那么它是如何被繪制出來的呢？

 
要對(duì)病毒進(jìn)行繪制需要拍攝---數(shù)據(jù)采集---圖像處理---三維重構(gòu)---結(jié)構(gòu)分析等步驟，流程如下圖：

        可以看到在整個(gè)流程中，數(shù)據(jù)采集、圖像處理、三維重構(gòu)是非常核心的三個(gè)步驟，對(duì)計(jì)算和存儲(chǔ)的需求非常高.
 
        許多電鏡三維重構(gòu)程序目前是實(shí)現(xiàn)的任務(wù)級(jí)別的并行，如BSOFT、FREALIGN、IMOD和PRIISM/IVE等。而AUTO3DEM、IMAGIC、UCSFTOMOgraphy等則完全采用了MPI并行方式。著名的單顆粒三維重構(gòu)軟件EMAN目前所有的并行手段都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，SPIDER和IMIRS程序則采用了OpenMP和MPI并行方式，但SPIDER保留了任務(wù)級(jí)的并行方式，而IMIRS程序沒有。XMIPP則采用了MPI和pthreads方式。

         通過上面的分析，可以發(fā)現(xiàn)冷凍電鏡三維重構(gòu)的高性能計(jì)算IT需求歸納為以下幾部分：
 
        •主要為浮點(diǎn)計(jì)算，其中有大量的單精度或雙精度快速傅里葉（FFT）計(jì)算。
        •軟件內(nèi)存需求和I/O需求大，一般都需要配置并行文件系統(tǒng)。
 
        針對(duì)傅里葉（FFT）計(jì)算，目前主流大量采用nVidia GPU是行業(yè)慣例，nVidia CUDA為開發(fā)人員提供了多種庫，其中cuFFT庫則是CUDA中專門用于進(jìn)行傅里葉變換的函數(shù)庫。“cuFFT”全稱是CUDAFast Fourier Transform，顧名思義，它提供了一系列的函數(shù)幫助開發(fā)者進(jìn)行快速傅里葉變換的運(yùn)算。

        cuFFT庫由兩個(gè)子庫構(gòu)成，它們分別是CUFFT和CUFFTW。CUFFTW庫是一個(gè)移植工具（portingtool），它為用戶提供了一些接口，以使得用戶使用FFTW庫（一個(gè)非常流行的CPU快速傅里葉變換庫）編寫的程序能夠運(yùn)行在CUDAGPU上。而CUFFT則是純CUDA接口的快速傅里葉變換庫。

        針對(duì)高性能計(jì)算文件系統(tǒng)，業(yè)界解決方案有很多：Lustre、BeeGFS、分布式橫向擴(kuò)展NAS等等。

        艾銻無限在大規(guī)模計(jì)算集群上有多年工作經(jīng)驗(yàn)，部署架設(shè)過眾多運(yùn)算集群環(huán)境。有著豐富的部署經(jīng)驗(yàn)。竭誠為有大量超算需求的企事業(yè)單位服務(wù)