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1 成果介紹網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)技術(shù)從誕生到現(xiàn)在，已經(jīng)經(jīng)歷了近二十年的歷程。在這個(gè)過程中，無(wú)論是計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)還是信息儲(chǔ)存技術(shù)都發(fā)生了翻天覆地的變化。計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域，基于開放操 作系統(tǒng)上的集群計(jì)算技術(shù)已經(jīng)取代大型機(jī)；網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域，開放架構(gòu)的 TCP／IP 通信已經(jīng)統(tǒng)治了一切；在信息存儲(chǔ)技術(shù)上，單塊磁盤的容量已經(jīng)從 G 級(jí)別進(jìn)入 T 級(jí)別。 傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)設(shè)備，無(wú)論是 FC SAN、 NAS 還是 IP SAN，都是采用以滿足單臺(tái)服務(wù)器存儲(chǔ)需要為目標(biāo)的體系設(shè)計(jì)，在共享能力、性能、可靠性、擴(kuò)展性以及總體擁有成本上，已經(jīng)無(wú)法滿足企業(yè)新的應(yīng)用需求。如果 僅僅通過外圍手段來彌補(bǔ)，必將造成存儲(chǔ)架構(gòu)越來越復(fù)雜，用戶管理難度越來越大，總體擁有成本越來越高。 為了滿足 IT 技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)， LoongStore 集群存儲(chǔ)采用了代表計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及文件 系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展方向的體系架構(gòu)，提供給用戶跨平臺(tái)共享、高性能、高可靠、可平滑擴(kuò)展、使用和維護(hù)簡(jiǎn)單的高端存儲(chǔ)系統(tǒng)。系統(tǒng)以開放架構(gòu)平臺(tái)智能存儲(chǔ)服務(wù)器為基 本節(jié)點(diǎn)，通過在千兆以太網(wǎng)基礎(chǔ)上不受限制地添加節(jié)點(diǎn)，構(gòu)成了業(yè)界最高的性能、可靠性以及極低總體擁有成本的存儲(chǔ)集群。 LoongStore 為一種大規(guī)模的文件共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，它面向海量數(shù)據(jù)、高并發(fā)訪問的環(huán)境。其產(chǎn)品架構(gòu)圖如圖所示： 圖 1 LoongStore 產(chǎn)品架構(gòu) LoongStore 產(chǎn)品架構(gòu)支持：?jiǎn)挝募到y(tǒng) 100PB支持 2000 個(gè)以上節(jié)點(diǎn)并發(fā)支持超過 500 億文件產(chǎn)品主要特點(diǎn)：產(chǎn)品架構(gòu)上：實(shí)現(xiàn)了橫向擴(kuò)展。從原來的單節(jié)點(diǎn)增加 CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)等等的縱向擴(kuò)展方案往增加節(jié)點(diǎn)數(shù)量的橫向擴(kuò)展方案的轉(zhuǎn)變，使得容量擴(kuò)展更加靈活、同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了更低的起始投入成本；產(chǎn)品工作流上：實(shí)現(xiàn)了更高效的數(shù)據(jù)讀寫方式。通過實(shí)現(xiàn)元數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)通道分離、將數(shù)據(jù)條帶化存儲(chǔ)在不同的存儲(chǔ)服務(wù)器上，從而高效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行讀寫；產(chǎn)品性能上：實(shí)現(xiàn)了高聚合帶寬。克服了以前文件集中式存儲(chǔ)的瓶頸，實(shí)現(xiàn)了文件切片分布式存儲(chǔ)方案，實(shí)現(xiàn)了高聚合帶寬；產(chǎn)品性能上：實(shí)現(xiàn)了性能近線性增長(zhǎng)。如：（ 1）聚合帶寬隨著存儲(chǔ)集群規(guī)模擴(kuò)大而線性增長(zhǎng)， （ 2）充分發(fā)揮硬件性能，如網(wǎng)卡性能利用率達(dá)到了 80%， （ 3）擴(kuò)展到 100GB/s 以上的聚合性能；產(chǎn)品可靠性上：實(shí)現(xiàn)了無(wú)單點(diǎn)故障。通過（ 1）為不同目錄的數(shù)據(jù)設(shè)置不同的冗余度， （ 2）自動(dòng)故障探測(cè)與恢復(fù)， （ 3）設(shè)備恢復(fù)速度是 RAID 的 5 倍， 750GB SATA 盤恢復(fù)時(shí)間 15 分鐘， （ 4）元數(shù)據(jù)服務(wù)器每?jī)膳_(tái)互備等，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的無(wú)單點(diǎn)故障；在產(chǎn)品擴(kuò)展性方面：實(shí)現(xiàn)了在線業(yè)務(wù)擴(kuò)展容量。支持不停業(yè)務(wù)在線擴(kuò)容，并自動(dòng)遷移均衡數(shù)據(jù)。從而實(shí)現(xiàn)不需要關(guān)停業(yè)務(wù)的方式輕易擴(kuò)展容量；在產(chǎn)品管理方面：實(shí)現(xiàn)了單點(diǎn)配置管理。產(chǎn)品通過單點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了所有的配置管理功能，通過內(nèi)置各種自動(dòng)化處理流程，減少人為參與；產(chǎn)品兼容性方面：兼容各種 X86 架構(gòu)的服務(wù)器和 IP 網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用服務(wù)器端支持Linux/Windows/Mac 等等。2 應(yīng)用說明LoongStore 大規(guī)模集群云存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)加速信息到價(jià)值的轉(zhuǎn)換，目前已經(jīng)在互聯(lián)網(wǎng)、廣電、能源、電信等數(shù)據(jù)密集型行業(yè)幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)了突破性的價(jià)值。 產(chǎn)品主要應(yīng)用行業(yè)與應(yīng)用案例有：（ 1）互聯(lián)網(wǎng)：視頻， SNS 等，例如中國(guó)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)（ CNTV），人人網(wǎng)，搜狐；（ 2）能源：大慶油田，中石油勘探開發(fā)研究院總院；（ 3）動(dòng)漫和廣電：中影集團(tuán)，教育電視臺(tái)等，《建黨偉業(yè)》、《建國(guó)大業(yè)》、《孔子》等大片的后期制作就是采用該存儲(chǔ)系統(tǒng)；（ 4）教育及其（ 5）軍工，航天等等領(lǐng)域。3 技術(shù)指標(biāo)支持 PB 級(jí)的存儲(chǔ)容量規(guī)模，最大容量可超過 100PB；可提供幾十甚至上百 GByte/s 的聚合數(shù)據(jù)讀寫帶寬，而且性能可隨存儲(chǔ)規(guī)模的擴(kuò)展而線性提升；可高效支持海量小文件的存儲(chǔ)和管理，單套系統(tǒng)可高效管理超過 500 億個(gè)文件，現(xiàn)有在線系統(tǒng)已經(jīng)超過百億級(jí)文件數(shù)量規(guī)模，而且每天仍然以 2000-5000 萬(wàn)個(gè)新文件的速度遞增，每天的下載量為 10-20 億個(gè)文件；可支持超過 2000 多個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)（或者應(yīng)用節(jié)點(diǎn)）同時(shí)高效并發(fā)訪問同一套存儲(chǔ)系統(tǒng)；提供完全符合 POSIX 標(biāo)準(zhǔn)的文件級(jí)接口，支持全局共享訪問，無(wú)須加入第三方共享軟件。前端可同時(shí)部署 Linux、 Windows、 Mac 等異構(gòu)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。所有應(yīng)用可不經(jīng)過任何修改和移植即可使用存儲(chǔ)服務(wù)；支持在線擴(kuò)展存儲(chǔ)容量，無(wú)需終止應(yīng)用的正常服務(wù)，新增容量即插即用。同時(shí)提供在線數(shù)據(jù)遷移功能，擴(kuò)容后可均衡所有設(shè)備上的存儲(chǔ)負(fù)載；內(nèi)置數(shù)據(jù)高可用機(jī)制，一旦發(fā)現(xiàn)硬件故障將自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，無(wú)需停止服務(wù)。除了能夠冗余磁盤故障之外，即使整個(gè)存儲(chǔ)服務(wù)器或者磁盤陣列故障都不影響應(yīng)用正常服務(wù)也不會(huì)破壞應(yīng)用數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)只能冗余磁盤故障；如果系統(tǒng)中正常設(shè)備上的空閑空間總和不少于故障設(shè)備上已經(jīng)使用的空間即可進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)，無(wú)須加入新的設(shè)備，傳統(tǒng)存儲(chǔ)采用 RAID 機(jī)制必須加入新的存儲(chǔ)設(shè)備才能進(jìn)行恢復(fù)。確保了系統(tǒng)無(wú)間斷持續(xù)運(yùn)行；l 在線控制存儲(chǔ)設(shè)備的負(fù)載。在觀察到某塊存儲(chǔ)設(shè)備有異常現(xiàn)象時(shí)，可以在線手動(dòng)禁止這塊磁盤的空間分配，設(shè)置后系統(tǒng)不再往被禁止分配空間的磁盤內(nèi)寫入新的數(shù)據(jù)，原有的數(shù)據(jù)仍然可用。當(dāng)設(shè)備正常時(shí)即可在線放開；提供主動(dòng)數(shù)據(jù)遷移功能，方便硬件在線更換。當(dāng)某些設(shè)備使用時(shí)間超過一定年限，或者是發(fā)現(xiàn)設(shè)備有安全隱患時(shí)，可以主動(dòng)將該設(shè)備上的數(shù)據(jù)遷移到其它存儲(chǔ)設(shè)備，遷移完成后即可將設(shè)備移除下線，不影響應(yīng)用的正常服務(wù)；簡(jiǎn)易管理，通過單一圖形化界面即可管理和監(jiān)控整個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)；高硬件兼容性，既可以采用傳統(tǒng)的 SAN 或者盤陣作為存儲(chǔ)單元，也可以采用通用的存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行構(gòu)建，硬件選型范圍廣，成本低，適合用于構(gòu)建海量的云存儲(chǔ)系統(tǒng)。

二、成果介紹1、 成果簡(jiǎn)介：（500字以內(nèi)） 本項(xiàng)目針對(duì)國(guó)內(nèi)外對(duì)特種高分子樹脂及膜材料的重大需求，在傳統(tǒng)聚芳醚酮和聚醚砜樹脂的基礎(chǔ)上，制備高附加值和高性能的功能型改性聚芳醚樹脂及功能膜材料。具體的研究?jī)?nèi)容和完成情況包括：（1）功能型聚芳醚樹脂合成、化學(xué)改性及放大；（2）適合耐高溫樹脂的膜制備工藝；（3）針對(duì)功能膜材料在分離膜、質(zhì)子交換膜、功能涂層和生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用性開發(fā)。研制

針對(duì)大中型計(jì)算集群，提供Windows圖形界面的計(jì)算任務(wù)啟動(dòng)、暫停、終止及資源分配監(jiān)控功能。可針對(duì)具體計(jì)算任務(wù)定制，支持上百個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn)。圖形界面可以提供方便快捷的任務(wù)控制功能和直觀的資源狀況監(jiān)控功能。可以根據(jù)用戶需求提供多種任務(wù)調(diào)度策略，包括最大性能調(diào)度、最節(jié)能調(diào)度和最少服務(wù)器使用等等。

銀河麒麟高性能計(jì)算系統(tǒng)是在“銀河”/“天河”系列超級(jí)計(jì)算機(jī)研究成果的基礎(chǔ)上開發(fā)的適合中小規(guī)模應(yīng)用需求的高性能計(jì)算系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了自主研發(fā)的銀河麒麟操作系統(tǒng)和銀河麒麟高性能計(jì)算（HPC）套件，支持InfiniBand、萬(wàn)兆高速計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，支持國(guó)內(nèi)外主流的高性能服務(wù)器、刀片服務(wù)器、海量存儲(chǔ)、高速網(wǎng)絡(luò)交換等硬件設(shè)備，提供資源管理、HPC集群管理、并行編譯、并行計(jì)算等功能，主要面向密碼算法、衛(wèi)星遙感、氣象預(yù)報(bào)、生物醫(yī)藥、資源勘測(cè)、圖像處理等領(lǐng)域，滿足科學(xué)計(jì)算和海量數(shù)據(jù)處理。 產(chǎn)品特點(diǎn) 安全性 基于國(guó)內(nèi)高安全等級(jí)的銀河麒麟國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)，整體達(dá)到結(jié)構(gòu)化保護(hù)級(jí)安全級(jí)別，同時(shí)支持國(guó)產(chǎn)飛騰CPU。 易用性 提供基于WEB的圖形管理接口，便于管理員進(jìn)行資源管理、作業(yè)提交、監(jiān)控管理、集群部署等操作。 自主安全 銀河麒麟HPC套件包括并行編譯、集群管理軟件，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)及良好的安全創(chuàng)新性。 高速互聯(lián) 采用高帶寬的并行多路串行傳輸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)高密度、高可靠的互連子系統(tǒng)。 擴(kuò)展性 全系統(tǒng)采用模塊設(shè)計(jì)，各模塊可以根據(jù)不同計(jì)算需求進(jìn)行靈活擴(kuò)展。

本發(fā)明公開了一種基于 GPU 加速的 DEM 超分辨率方法。包括： (1)利用插值方法將低分辨率 DEM 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)擴(kuò)充 K 倍，使其與高分辨 率 DEM 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)達(dá)到同一尺度；同時(shí)將待重建的 DEM 數(shù)據(jù)通過相同 的插值方法擴(kuò)充 K 倍，得到低分辨率 DEM 重建數(shù)據(jù)；(2)分別將高分 辨率 DEM 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)、低分辨率 DEM 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)和低分辨率 DEM 重建 數(shù)據(jù)分為一系列大小為 N×N 的相互重疊的區(qū)域塊；(3)對(duì)低分辨率 DEM 重建數(shù)據(jù)的每一個(gè)區(qū)域塊，在低分辨率 DEM 學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)中進(jìn)行相 似

本發(fā)明公開了一種基于 GPU 的物體三維面形測(cè)量方法，屬于物 體三維測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。該方法具體為：投影儀投射結(jié)構(gòu)光柵到被測(cè)物 體表面，同時(shí)使用兩個(gè)相機(jī)連續(xù)拍攝被測(cè)物體表面得到兩組圖像序列， 將兩組圖像序列保存到計(jì)算機(jī)內(nèi)存中；GPU 并行地完成圖像的畸變校 正、解相、對(duì)應(yīng)點(diǎn)匹配和三維重構(gòu)；GPU 將三維重構(gòu)得到的物體三維 坐標(biāo)點(diǎn)傳送給計(jì)算機(jī)內(nèi)存；重復(fù)執(zhí)行上述步驟，直到測(cè)量結(jié)束，釋放 GPU 的存儲(chǔ)空間。本發(fā)明利用 GPU

本研究根據(jù)科技部統(tǒng)一部署，依據(jù)國(guó)家山東半島藍(lán)色經(jīng)濟(jì)區(qū)戰(zhàn)略規(guī)劃、黃 河三角洲高效生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展規(guī)劃，針對(duì)山東省高端裝備制造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展需 求，重點(diǎn)突破服務(wù)型制造關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)業(yè)急需的共性關(guān)鍵技術(shù)；積極拓展“兩 化”融合的發(fā)展空間，圍繞制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，推進(jìn)制造業(yè)信息化從單業(yè)務(wù)應(yīng)用 向多業(yè)務(wù)綜合集成轉(zhuǎn)變，從企業(yè)信息應(yīng)用向業(yè)務(wù)流程優(yōu)化再造轉(zhuǎn)變，從單一企 業(yè)應(yīng)用向產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變。 主要研究?jī)?nèi)容包括研發(fā)覆蓋重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)的云制造服務(wù)平臺(tái)，服務(wù) 500 家企業(yè)； 面向區(qū)域內(nèi)大型骨干企業(yè)，攻克產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、集團(tuán)精細(xì)化管控、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié) 同等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)相應(yīng)的信息化系統(tǒng)平臺(tái)，完成 3 家企業(yè)應(yīng)用示范，拉動(dòng) 30 家企業(yè)深化應(yīng)用；開展智能嵌入式、工業(yè)泛在網(wǎng)、傳感網(wǎng)和智能控制等技術(shù)攻 關(guān)，并在 3 家高端裝備制造企業(yè)中集成應(yīng)用，拉動(dòng) 20 家企業(yè)深化應(yīng)用；開展自 主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心軟件與制造物聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)成果的應(yīng)用，新增 10 家以上應(yīng)用企業(yè)； 開展標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)估、培訓(xùn)等支撐環(huán)境建設(shè)，開展信息化指數(shù)調(diào)查（企業(yè) 100 家以 上），完成人才培訓(xùn) 5 萬(wàn)人次以上。 本項(xiàng)目獲得國(guó)家科技支撐計(jì)劃資助，項(xiàng)目執(zhí)行期 2012.1-2015.12。

本發(fā)明提供了一種面向虛擬集群的共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，屬于計(jì)算機(jī) 存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)主體部分由通過網(wǎng)絡(luò)互連的兩臺(tái)主機(jī)組成。主 機(jī)主要包括用于組成共享存儲(chǔ)空間的共享存儲(chǔ)模塊，若干虛擬機(jī)以及 為虛擬機(jī)提供相關(guān)服務(wù)的虛擬機(jī)服務(wù)模塊。虛擬機(jī)主要包括一個(gè)虛擬 設(shè)備，在內(nèi)核空間的設(shè)備驅(qū)動(dòng)模塊以及供應(yīng)用程序調(diào)用的訪問接口模 塊。本發(fā)明提供了一種新穎的分布式共享存儲(chǔ)系統(tǒng)，它的獨(dú)特之處在 于為不同物理機(jī)上虛擬機(jī)的信息傳遞提供一種機(jī)制，從而使共

本發(fā)明公開了一種基于 GPU 的異步圖數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括：實(shí) 現(xiàn)一個(gè)混合著色的算法：將原有的單一、啟發(fā)式著色算法改為混合著 色算法；數(shù)據(jù)預(yù)處理策略：將原有的基于頂點(diǎn)度數(shù)的預(yù)處理分割方法 改為基于頂點(diǎn)著色分布的方式；異步處理執(zhí)行引擎：將處理引擎的執(zhí) 行方式由同步 BSP 方式改為異步處理的方式，結(jié)合混合著色算法模塊， 實(shí)現(xiàn) GPU 上的無(wú)鎖異步編程；在異步處理執(zhí)行引擎內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)迭代處 理模塊、數(shù)據(jù)流執(zhí)行模塊，對(duì) CPU

本發(fā)明公開了一種基于 GPU 的多波前潮流計(jì)算方法，該方法包 括：1)波前矩陣鏈異步并發(fā)執(zhí)行；2)CPU-GPU 間任務(wù)的分配；3)GPU 上矩陣乘法、減法算法的優(yōu)化。波前矩陣鏈采用異步并發(fā)執(zhí)行的模式 處理，GPU 的資源得到了充分的利用；根據(jù)矩陣的大小決定采用 CPU 還是 GPU 處理，使得單個(gè)矩陣的處理時(shí)間最少，結(jié)合波前矩陣鏈的異 步并發(fā)執(zhí)行，能盡可能的減少 CPU、GPU 的空閑等待時(shí)間；在 GPU 上對(duì)矩陣