空间数值模拟实验室

本实验室聚焦深空探测与行星科学研究,构建了以高性能异构计算集群与大容量分级存储系统为核心的空间数值模拟平台。该平台通过整合GPU通用计算与专用AI加速算力,提供付费的高性能计算、数据智能处理与数值模拟仿真服务,为月球、火星等行星科学研究提供强有力的算力支撑与定制化解决方案。

基于现有计算与存储资源,目前本实验室可系统开展以下方向的科研工作:

一、行星遥感数据处理与智能解译

  • 高精度月表及行星表面影像的拼接处理与增强
  • 月表线性构造的自动识别与统计分析
  • 撞击坑的自动识别、统计与定年分析
  • 月表局部高分辨率三维地形建模
  • 月球遥感数据超分辨率重建
  • 月表元素含量与矿物组成的反演与分析
  • 多源行星科学数据的融合与挖掘

二、行星地质与物理过程数值模拟

  • 撞击坑形成、演化过程的动力学数值模拟
  • 月球岩浆演化、玄武岩成因及相关热-化学模拟
  • 月球与行星内部挥发份迁移、分馏过程的数值模拟

三、计算地球化学与第一性原理模拟

  • 月球玄武岩中液相不混溶作用的成因模拟与同位素分馏计算
  • 行星挥发份同位素分馏参数的理论计算
  • 矿物-熔体间元素与同位素分配系数的第一性原理计算

本实验室致力于通过“数据-模型-计算”深度融合的研究范式,为行星形成、地质演化及空间探测任务提供关键的数值实验支撑与理论依据。


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    本实验室数据中心采用混合异构计算架构,全面兼顾通用计算、科学模拟与人工智能负载。主要配备高性能计算集群与大容量分级存储系统,具体技术指标如下:

    一、高性能计算集群技术指标

    • 总算力达3.8 PFLOPS(FP16),总显存1.2 TB;
    • 计算节点总计8台,提供496个CPU核心;
    • 包含两种加速计算架构:

    1. GPU图形与通用计算服务器:搭载8张NVIDIA RTX 4090,单卡算力82.6 TFLOPs(FP16),单卡显存24 GB,合计算力661 TFLOPs,总显存192 GB;

    2. AI推理服务器:配备16张海光K100-AI加速卡,单卡算力196 TFLOPs(FP16),单卡显存64 GB,合计算力3136 TFLOPs,总显存1024 GB;

    • 支持行星多模态大模型训练与推理、复杂地质过程数值模拟等高负载计算任务。

    二、多级分布式存储系统技术指标

    • 总存储容量近3 PB,具备高可靠、高扩展特性;
    • 整合三级存储设备:

    1. 群辉 NAS:容量378 TB(约0.37 PB),用于在线高速存取;

    2. 华为OceanStor 9000:容量1273 TB(约1.24 PB),用于近线存储;

    3. 华为OceanStor 9540:容量1317 TB(约1.29 PB),用于归档与备份;

    • 支持对月球、火星、金星、水星等天体的PB级原始遥感数据、处理产品及科学数据产品的长期安全存储与高效管理。

    附件:

      实验室人员

      肖潇,博士,工程师

      主要负责实验室技术统筹与日常运行维护,并主导行星地质数值模拟、计算地球化学与第一性原理计算相关项目的方案制定与实施。

      实验室:4号楼521室

      办公室:4号楼532室

      邮箱: xiaoxiao@mail.gyig.ac.cn

      雷丹泓,硕士,工程师

      主要负责行星遥感数据处理与智能解译相关的数据预处理、算法应用与结果生成等具体技术服务工作。

      实验室:4号楼521室

      办公室:4号楼540室

      邮箱: leidanhong@mail.gyig.ac.cn



      附件:

        实验室预约流程

        1、中科院系统师生请前往中科院仪器共享平台,填写实验预约申请,经审核通过,填写分析测试申请表(见附件);其他科研院校人员可先填写分析测试申请表预约实验,并委托实验技术人员代为填写网上预约。在填写“分析测试申请表”时,请参考本网页公布的收费标准,重点填写预计分析费等内容,并有导师确认签字。

        2、通过电子邮件发送申请表扫描件到各负责人对应的邮箱,联系实验室技术人员安排实验,开展实验当天请提交纸质版申请表。

        实验室收费标准

        按实际计算量计费,标准费率为0.1元/(核心·小时)。


        附件:

          为保障计算服务高效、顺利,请您在提交任务前阅读并遵守以下事项:

          1. 预沟通:为确保任务可行并合理估算资源与成本,强烈建议您在正式提交前,与技术人员就计算目标、模型、软件和资源需求进行沟通。

          2. 任务准备:请自行确保计算模型、输入文件及运行脚本的正确性。如需特定软件环境,请提前联系确认。

          3. 服务模式:

          • 自主上机:您独立负责全部计算工作,实验室仅提供稳定运行环境。
          • 技术协作:如需我们深度参与模型构建、调试或分析,请提前协商,并另行签订技术服务协议。

          4. 数据管理:任务结束后,结果数据将在服务器上保留30天,请及时下载。实验室不承担永久保管责任,请您自行做好最终备份。

          5. 其他:请遵守国家法律法规及实验室安全规定。计算成果的知识产权归属建议通过书面协议提前约定。

          更详细事项请下载并阅读文档《空间数值模拟实验室用户须知》。

          附件1:空间数值模拟实验室用户须知.docx



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