CESA-2022-085《液冷式高性能計(jì)算機(jī) 技術(shù)參考架構(gòu)》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

ICS35.180

CCSL63

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CESAXXXX—202X

液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu)

Liquidcoolinghighperformancecomputer-

Technicalreferencearchitecture

征求意見稿

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號(hào)和申請(qǐng)日期。

202X-XX-XX發(fā)布202X-XX-XX實(shí)施

中國(guó)電子工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)協(xié)會(huì)發(fā)布

T/CESAXXXX—202X

目??次

前?言.........................................................................................................................................................III

1范圍.............................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.........................................................................................................................................1

3術(shù)語和定義.................................................................................................................................................1

4縮略語.........................................................................................................................................................2

5液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu).........................................................................................................3

5.1總體描述.................................................................................................................................................3

5.2功能層次.................................................................................................................................................3

6功能架構(gòu)要求.............................................................................................................................................4

6.1機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層.....................................................................................................................................4

6.2硬件資源層.............................................................................................................................................5

6.3基礎(chǔ)軟件層.............................................................................................................................................7

6.4應(yīng)用軟件層.............................................................................................................................................7

6.5跨層功能.................................................................................................................................................8

II

T/CESAXXXX—202X

液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu)

1范圍

本文件給出了液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu)，規(guī)定了機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層、硬件資源層、基礎(chǔ)軟件

層、應(yīng)用軟件層及跨層的技術(shù)要求。

本文件適用于為液冷式高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與部署等環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方、開發(fā)方、使用方等提供架構(gòu)

參考。

2規(guī)范性引用文件

下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，

僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本

文件。

GB/T9813.3計(jì)算機(jī)通用規(guī)范第3部分:服務(wù)器

GB17859計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則

GB50174數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)規(guī)范

YD/T3979數(shù)據(jù)中心浸沒式液冷服務(wù)器技術(shù)要求和測(cè)試方法

3術(shù)語和定義

YD/T3979界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。

3.1

高性能計(jì)算機(jī)highperformancecomputer

由處理器單元、加速處理器單元、存儲(chǔ)單元，通過高速網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)并行工作，組成的具有超強(qiáng)計(jì)算能

力的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

注：廣義上泛指解決大型復(fù)雜任務(wù)的計(jì)算工具。

[來源：T/CESA1162，3.1.1]

3.2

液冷liquidcooling

利用液體作為冷卻介質(zhì)，與IT設(shè)備發(fā)熱元器件進(jìn)行熱交換，將IT設(shè)備元器件產(chǎn)生的熱量帶走的一種

冷卻方法。適用于需提高計(jì)算能力、能源效率、部署密度等應(yīng)用場(chǎng)景。

3.3

1

T/CESAXXXX—202X

液冷式高性能計(jì)算機(jī)liquidcoolinghighperformancecomputer

采用液冷技術(shù)進(jìn)行冷卻的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，通過液態(tài)冷卻液與高性能計(jì)算機(jī)的全部或主要部件、

模塊進(jìn)行直接或間接的接觸實(shí)現(xiàn)熱交換，并通過專用管路與室外冷卻設(shè)備進(jìn)行循環(huán)，帶走運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的

熱量，對(duì)高性能計(jì)算機(jī)進(jìn)行冷卻。

3.4

冷板式液冷coldplateliquidcooling

通過冷板（通常為銅鋁等導(dǎo)熱金屬構(gòu)成的封閉腔體）將發(fā)熱器件的熱量間接傳遞給封閉在循環(huán)管路

中的冷卻液體，通過冷卻液體將熱量帶走的一種實(shí)現(xiàn)形式。

[來源：YD/T3980，3.1.2]

3.5

相變浸沒式液冷phase-changeimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)吸收熱量后升溫、汽化，與元器件直接進(jìn)行

熱交換帶走熱量。在運(yùn)行過程中，冷卻介質(zhì)發(fā)生相態(tài)變化。

3.6

單相浸沒式液冷single-phaseimmersionliquidcooling

將全部或主要發(fā)熱元器件浸沒于冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)流過發(fā)熱元器件，與元器件直接

進(jìn)行熱交換帶走熱量。在運(yùn)行過程中，冷卻介質(zhì)始終保持液態(tài)。

3.7

冷量分配單元coolantdistributionunit

用于二次側(cè)高溫冷卻介質(zhì)與一次側(cè)冷源進(jìn)行換熱，并對(duì)液冷IT設(shè)備提供冷量分配和智能管理的模塊。

其中汽-液換熱CDU又稱液冷換熱模塊CDM（coolantdistributionmodule），主要應(yīng)用于相變浸沒式液

冷。

3.8

二次側(cè)冷卻系統(tǒng)secondarysidecoolingsystem

為液冷系統(tǒng)內(nèi)部的腔體散熱的裝置，與一次側(cè)冷卻系統(tǒng)連接進(jìn)行熱交換。

注：對(duì)于相變浸沒式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，液氣換熱器，溫度、流量監(jiān)控等傳感器，液體質(zhì)量監(jiān)測(cè)傳感器，水

泄漏檢測(cè)傳感器和閥門等；對(duì)于單相浸沒式和冷板式液冷系統(tǒng)，主要包含管道，冷卻液循環(huán)泵，液液換熱器，

冷卻液過濾系統(tǒng)，閥門，液體質(zhì)量監(jiān)測(cè)傳感器，水泄漏檢測(cè)傳感器等。

4縮略語

下列縮略語適用于本文件。

2

T/CESAXXXX—202X

CDU冷量分配單元（CoolantDistributionUnit）

CDM液冷換熱模塊（CoolantDistributionModule）

PUE能源使用效率（PowerUsageEffectiveness）

HPC高性能計(jì)算機(jī)（HighPerformanceComputer）

AI人工智能（ArtificialIntelligence）

CPU中央處理器（CentralProcessingUnit）

MPI消息傳遞接口（MessagePassingInterface）

BLAS基礎(chǔ)線性代數(shù)程序集（BasicLinearAlgebraSubprograms）

PETSc科學(xué)計(jì)算可移植擴(kuò)展工具包（Portable,ExtensibleToolkitforScientific

Computation）

NetCDF網(wǎng)絡(luò)公用數(shù)據(jù)格式（NetworkCommonDataForm）

CUDA統(tǒng)一計(jì)算設(shè)備架構(gòu)（ComputeUnifiedDeviceArchitecture）

5液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu)

5.1總體描述

液冷式高性能計(jì)算機(jī)的技術(shù)參考架構(gòu)見圖1。

圖1液冷式高性能計(jì)算機(jī)技術(shù)參考架構(gòu)

5.2功能層次

參考架構(gòu)按照功能進(jìn)行層次劃分，從底向上依次為機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層、硬件資源層、基礎(chǔ)軟件層、應(yīng)

用軟件層，以及各個(gè)層級(jí)之間貫穿的跨層功能。其中：

3

T/CESAXXXX—202X

a）機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層：為液冷式高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供安全、穩(wěn)定、可靠、節(jié)能的支撐環(huán)境，主

要包括一次側(cè)冷卻系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)及其它系統(tǒng)等；

b）硬件資源層：為液冷式高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供所需要算力、存儲(chǔ)等硬件資源，主要包括液冷

高性能計(jì)算系統(tǒng)、液冷高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)、液冷高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、液冷末端冷卻設(shè)備等；

c）基礎(chǔ)軟件層：為液冷式高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供所需的基礎(chǔ)底層核心軟件，主要包括操作系統(tǒng)、

基礎(chǔ)工具軟件、基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)、程序開發(fā)和調(diào)優(yōu)工具、資源調(diào)度系統(tǒng)等；

d）應(yīng)用軟件層：為液冷式高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供各種高性能應(yīng)用軟件，主要包括科學(xué)計(jì)算軟件、

工程計(jì)算軟件、智能計(jì)算軟件，以及其它計(jì)算軟件等；

e）跨層功能：用于提供各層級(jí)的監(jiān)控運(yùn)維服務(wù)，并確保液冷式高性能計(jì)算機(jī)各層級(jí)之間的安全

有序運(yùn)行，主要包括監(jiān)控運(yùn)維、安全管理等功能。

6功能架構(gòu)要求

6.1機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層

6.1.1總體要求

機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括一次側(cè)冷卻系統(tǒng)、供配電系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)和其它系統(tǒng)等，滿足以下要求：

a）總體宜滿足GB50174B級(jí)及以上要求，按照冗余要求配置，以滿足高性能計(jì)算機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定可

靠要求，不因設(shè)備故障而導(dǎo)致電子信息系統(tǒng)運(yùn)行中斷；

b）應(yīng)具有良好的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，新建機(jī)房需滿足國(guó)家及建設(shè)地對(duì)新建數(shù)據(jù)中心PUE指標(biāo)要求；

c）設(shè)計(jì)上應(yīng)減少液冷高性能計(jì)算機(jī)的部署難度和對(duì)建設(shè)場(chǎng)地的依賴，可結(jié)合行業(yè)主流的微模塊、

整機(jī)柜、集裝箱等進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足部署簡(jiǎn)單、靈活拓展、快速交付和安全可靠的需要；

d）各功能區(qū)域的環(huán)境要求應(yīng)根據(jù)不同冷卻方式進(jìn)行制定，主要考慮因素包括但不限于：溫度、

露點(diǎn)溫度、相對(duì)濕度、空氣粒子濃度和冷卻介質(zhì)蒸汽濃度等，以及噪聲、電磁干擾、振動(dòng)及

靜電等；

e）根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同，應(yīng)對(duì)機(jī)房環(huán)境有不同的安全要求。

6.1.2一次側(cè)冷卻系統(tǒng)

一次側(cè)冷卻系統(tǒng)滿足以下要求：

a）應(yīng)與二次側(cè)冷卻系統(tǒng)需求匹配，根據(jù)不同液冷方式的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，結(jié)合風(fēng)液負(fù)載計(jì)算進(jìn)行

散熱設(shè)備選型；

b）應(yīng)設(shè)置供排液管路，可設(shè)置冷卻液專用排液通道和收集系統(tǒng)或通過專用抽液設(shè)備收集，可對(duì)

冷卻液雜質(zhì)做進(jìn)一步處理，循環(huán)利用等，不宜直接排放到下水道或室外，避免環(huán)境污染；

c）可考慮機(jī)房余熱利用、湖水或河水自然冷卻等。

6.1.3供配電系統(tǒng)

供配電系統(tǒng)滿足以下要求：

a）應(yīng)考慮供電轉(zhuǎn)換效率、供電安全可靠、便于維護(hù)等要求；

b）宜按照B級(jí)及以上數(shù)據(jù)中心要求，考慮后備電源、冗余供電、防雷接地等要求；

c）可采用直流供電，以增進(jìn)整體節(jié)能效果。

4

T/CESAXXXX—202X

6.1.4新風(fēng)系統(tǒng)

新風(fēng)系統(tǒng)滿足以下要求：

a）應(yīng)持續(xù)或定期通風(fēng)，保證機(jī)房空氣潔凈度及冷卻介質(zhì)蒸汽濃度等滿足相關(guān)要求；

b）宜考慮與機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，當(dāng)監(jiān)控系統(tǒng)觸發(fā)漏液/漏汽報(bào)警時(shí)可自動(dòng)加強(qiáng)排風(fēng)。

6.1.5其它系統(tǒng)

機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層的其它系統(tǒng)，如消防系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)等，也應(yīng)考慮液冷式高性能計(jì)算機(jī)的要求。例

如：消防安全在滿足B級(jí)數(shù)據(jù)中心要求的基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮不同冷卻液閃點(diǎn)，考慮與消防設(shè)施、消防監(jiān)控、

消防報(bào)警等系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)合，以及冷卻液泄露的防護(hù)等。

6.2硬件資源層

6.2.1概述

硬件資源層主要包括液冷高性能計(jì)算系統(tǒng)、液冷高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)、液冷高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、液冷末端

冷卻設(shè)備等。

6.2.2液冷高性能計(jì)算系統(tǒng)

6.2.2.1一般要求

高性能計(jì)算系統(tǒng)是高性能計(jì)算機(jī)的核心設(shè)備，通常由多個(gè)高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)通過高性能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，

可為用戶提供龐大的處理器、加速器、內(nèi)存等資源，用于完成各種計(jì)算任務(wù)。滿足以下要求：

a）高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足高密度、高性能、高效能、高可用等要求；

b）根據(jù)所采用液冷方式的不同，宜采用冷板式或浸沒式液冷方式。

6.2.2.2冷板式液冷高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)

冷板式節(jié)點(diǎn)液冷組件主要包括冷板、管路、內(nèi)部分液器、接頭、冷卻液等，滿足以下要求：

a）冷板應(yīng)覆蓋于節(jié)點(diǎn)的CPU、加速器等主要發(fā)熱部件上，宜有冷板覆蓋內(nèi)存等部件，其它發(fā)熱部

件（如電源）也可有冷板覆蓋。節(jié)點(diǎn)內(nèi)部運(yùn)行產(chǎn)生的大部分熱量應(yīng)由冷板帶走；

b）節(jié)點(diǎn)內(nèi)管路應(yīng)合理控制CPU/加速器之間的溫差，以及節(jié)點(diǎn)進(jìn)出液溫差。節(jié)點(diǎn)與機(jī)柜管路連接

宜采用快速連接方式以方便維護(hù)。管路的管壁溫度要求高于環(huán)境露點(diǎn)溫度3℃以上，避免出現(xiàn)

凝露。液冷管路采用防腐蝕材料，依據(jù)材料屬性增加必要的防腐蝕處理；

c）節(jié)點(diǎn)應(yīng)滿足GB/T9813.3的結(jié)構(gòu)沖擊振動(dòng)要求，保證在生產(chǎn)、運(yùn)輸、使用過程中不因結(jié)構(gòu)振動(dòng)

發(fā)生失效或漏液情況；

d）節(jié)點(diǎn)內(nèi)部應(yīng)有漏液檢測(cè)方式并具備監(jiān)控和告警機(jī)制，節(jié)點(diǎn)在供液中斷時(shí)應(yīng)有保護(hù)機(jī)制；

e）冷卻液應(yīng)具備一定的穩(wěn)定性，不易分解、變質(zhì)，需定期檢查液體的pH值、電導(dǎo)率等指標(biāo)；節(jié)

點(diǎn)冷板和管路等與冷卻液直接接觸的部件材料應(yīng)具有兼容性，以降低在長(zhǎng)期工作環(huán)境下腐蝕、

老化、滲透等風(fēng)險(xiǎn)。冷卻液需要進(jìn)行定期檢測(cè)和維護(hù)。

6.2.2.3浸沒式液冷高性能計(jì)算節(jié)點(diǎn)

5

T/CESAXXXX—202X

浸沒式節(jié)點(diǎn)主要有單相式和相變式兩種，節(jié)點(diǎn)液冷組件主要包括內(nèi)部分液器、接頭、冷卻液、液冷

機(jī)柜等，滿足以下要求：

a）節(jié)點(diǎn)內(nèi)部運(yùn)行產(chǎn)生的大部分熱量應(yīng)由冷卻液帶走，節(jié)點(diǎn)內(nèi)部宜有導(dǎo)流板和填充塊來優(yōu)化節(jié)點(diǎn)

內(nèi)部流場(chǎng)，并減少液體使用量，從而提升冷卻液的使用效率；

b）相變式液冷節(jié)點(diǎn)的CPU、加速器等主要發(fā)熱部件上宜進(jìn)行表面處理或安裝強(qiáng)化沸騰模塊，以提

高換熱效率；

c）冷卻液應(yīng)具備高比熱容、高熱導(dǎo)率、低密度、低粘度、低揮發(fā)性、低凝固點(diǎn)等物性特點(diǎn)，碳

氟化物冷卻液應(yīng)無閃點(diǎn)。單相式冷卻液應(yīng)具備高沸點(diǎn)特性，相變式冷卻液應(yīng)具備低沸點(diǎn)特性。

冷卻液和節(jié)點(diǎn)內(nèi)部所有部件以及材料等應(yīng)具備良好的兼容性，不應(yīng)影響節(jié)點(diǎn)運(yùn)行情況下的性

能和污染液體；

d）浸沒式液冷節(jié)點(diǎn)或液冷機(jī)柜上宜具有供液、泄壓、回液/回汽接口，接口密閉性應(yīng)良好，確保

冷卻液無泄露，應(yīng)具備監(jiān)控功能，管路連接宜采用快速連接方式以方便維護(hù)。

6.2.3液冷高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)

高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)為用戶提供海量的磁盤存儲(chǔ)空間，用于保存用戶數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果。滿足以下要求：

a）高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)滿足高可靠、大容量、高性能、低延遲、擴(kuò)展性等要求；

b）液冷高性能存儲(chǔ)系統(tǒng)的主要發(fā)熱部件為硬盤、系統(tǒng)控制器等，應(yīng)采用液冷方式制冷，可采用

冷板式或浸沒式，參考6.2.2節(jié)中相關(guān)內(nèi)容。

6.2.4液冷高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)連接硬件資源層中的計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)或其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)所連接設(shè)備間的高

速信息交換，也使這些設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)相接。滿足以下要求：

a）高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要滿足低延遲、高帶寬、低CPU負(fù)載、高能效、靈活性、擴(kuò)展性等要求；

b）高性能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由一個(gè)或者多個(gè)高性能交換單元組成，可采用液冷方式對(duì)交換單元的發(fā)熱部

件，比如交換芯片、接口模塊等進(jìn)行散熱，可采用冷板式或浸沒式，參考6.2.2節(jié)中相關(guān)內(nèi)容。

6.2.5二次側(cè)冷卻系統(tǒng)

二次側(cè)冷卻系統(tǒng)通過與IT設(shè)備連接的管路，向IT設(shè)備供應(yīng)具有合適溫度、流量、壓力等的冷卻液，

滿足IT設(shè)備的散熱需求，使發(fā)熱元器件溫度不超過正常安全工作溫度，且不會(huì)出現(xiàn)局部熱點(diǎn)。滿足如下

要求：

a）CDU應(yīng)為冷卻液提供循環(huán)動(dòng)力，通過換熱器將其熱量傳遞至一次側(cè)系統(tǒng)冷源，實(shí)現(xiàn)冷卻介質(zhì)的

降溫/冷凝；

b）CDU應(yīng)有排氣、補(bǔ)液、雜質(zhì)過濾能力，確保冷卻液中潛在的顆粒不會(huì)在循環(huán)管路中造成阻塞；

c）集中式CDU宜采用冗余設(shè)計(jì)，并允許在線維護(hù)；

d）冷卻液應(yīng)與循環(huán)管路上使用的全部材料兼容，不發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)。浸沒式液冷的冷卻

液應(yīng)具有良好的絕緣性能，滿足IT設(shè)備內(nèi)部電子元器件的電氣安全規(guī)范；

e）應(yīng)設(shè)置冷卻液專用排液通道和收集系統(tǒng)，或通過專用抽液設(shè)備收集，可對(duì)冷卻液雜質(zhì)做進(jìn)一

步處理，循環(huán)利用等，嚴(yán)禁直接排放到下水道或室外，避免環(huán)境污染。

6

T/CESAXXXX—202X

6.3基礎(chǔ)軟件層

6.3.1概述

基礎(chǔ)軟件層主要包括操作系統(tǒng)、基礎(chǔ)工具軟件、基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)、程序開發(fā)和調(diào)優(yōu)工具、資源調(diào)度系統(tǒng)

等。

6.3.2操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)提供了對(duì)高性能計(jì)算機(jī)底層硬件的屏蔽，提供了最基礎(chǔ)的資源管理、程序控制、人機(jī)交互

界面等功能。節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)多為L(zhǎng)inux操作系統(tǒng)，也可采用Windows操作系統(tǒng)。為提高運(yùn)行效率，常會(huì)對(duì)

通用操作系統(tǒng)的模塊和服務(wù)進(jìn)行裁剪。

6.3.3基礎(chǔ)工具軟件

基礎(chǔ)工具軟件提供了高性能計(jì)算機(jī)的資源管理、進(jìn)程管理、用戶管理、文件管理、軟件管理、配置

管理等功能，通過統(tǒng)一的界面，實(shí)現(xiàn)分布式節(jié)點(diǎn)的并行管理。

6.3.4基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)

基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)提供了的種類非常豐富，常見的基礎(chǔ)函數(shù)庫(kù)，如：MPI等基礎(chǔ)通信庫(kù)、openBLAS等基礎(chǔ)

數(shù)學(xué)庫(kù)、PETSc等數(shù)值計(jì)算庫(kù)、NetCDF等數(shù)據(jù)處理庫(kù)、CUDA等GPU函數(shù)庫(kù)。

6.3.5程序開發(fā)和調(diào)優(yōu)工具

常見的程序開發(fā)和調(diào)優(yōu)工具包括：

a）支持主流編程語言的編譯器、解釋器、程序開發(fā)和調(diào)試工具，如C、C++、Fortran、Python等；

b）并行性能分析工具，用于對(duì)并行程序的運(yùn)行和通信進(jìn)行追蹤，分析程序熱點(diǎn)和瓶頸；

c）人工智能編程框架，用于支持智能計(jì)算類軟件開發(fā)。

6.3.6資源調(diào)度系統(tǒng)

資源調(diào)度系統(tǒng)對(duì)高性能計(jì)算機(jī)的軟硬件資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。用戶通過資源調(diào)度系統(tǒng)提交計(jì)算任務(wù)和

資源需求，由資源調(diào)度系統(tǒng)，按照一定的調(diào)度算法，將資源與任務(wù)進(jìn)行匹配運(yùn)行。

6.4應(yīng)用軟件層

6.4.1概述

應(yīng)用軟件層主要包括科學(xué)計(jì)算軟件、工程計(jì)算軟件、智能計(jì)算軟件，以及其它計(jì)算軟件等。

6.4.2科學(xué)計(jì)算軟件

科學(xué)計(jì)算類軟件通常指氣象、材料、生物等學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用軟件，用于指導(dǎo)科學(xué)發(fā)現(xiàn)，開源軟件較

多。

6.4.3工程計(jì)算軟件

工程計(jì)算類軟件通常指制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用較多的結(jié)構(gòu)、流場(chǎng)、熱力、電磁等分析軟件，可直接用于指

導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和創(chuàng)新，多為商業(yè)化軟件。

6.4.4智能計(jì)算軟件

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T/CESAXXXX—202X

智能計(jì)算類軟件通常對(duì)計(jì)算精度要求較低，但對(duì)算力要求較高。高性能計(jì)算機(jī)可以支持各種智能計(jì)

算類軟件。

6.4.5其它計(jì)算軟件

其它計(jì)算軟件通常指上述三類應(yīng)用之外的其它類型應(yīng)用，比如：人工智能驅(qū)動(dòng)的科學(xué)研究，通過AI

技術(shù)與傳統(tǒng)科學(xué)研究方法結(jié)合，可以更快速處理從實(shí)驗(yàn)、觀測(cè)和模擬中獲得的數(shù)據(jù)，提供更高效的計(jì)算

和模擬。

6.5跨層功能

6.5.1概述

跨層功能主要包括監(jiān)控運(yùn)維、安全管理等。

6.5.2監(jiān)控運(yùn)維

監(jiān)控運(yùn)維滿足以下要求：

a）監(jiān)控運(yùn)維應(yīng)對(duì)液冷高性能計(jì)算機(jī)各層級(jí)進(jìn)行全鏈路可視化監(jiān)控；

b）機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施層的監(jiān)控對(duì)象應(yīng)包括設(shè)備的配置信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、告警信息、實(shí)時(shí)環(huán)境參