C-Usersj10558Desktop高性能小型PLC-H3U系列-V1.1-20160525
一种简易的小型太阳能控制器
一种简易的小型太阳能控制器 摘要：本文主要研究带有蓄电池储能独立式光伏发电系统，对太阳能控制器的功能模块进行了简要说明，并阐述了蓄电池的充电策略。在此基础上，对其硬件电路进行详细说明，之后通过蓄电池管理系统（BMS）电压测量，对其电压值进行校正。并给出了系统进行软件设计。该控制器主要通过观测指示灯来获取蓄电池的电压，同时单片机PIC16F676来控制，MOS管的通断，既而影响太阳能电池板对蓄电池充电，以及蓄电池对负载供电。立足低成本高性能，具有较高的性价比，已在偏远地区广泛应用，效果良好。 关键词：太阳能控制器；PIC16F676；蓄电池 A simple small sized solar energy controller Abstract: I have a research about a stand-alone photovoltaic energy storage system with a battery in this paper,the components of the solar energy controller are introduced briefly, the voltage of battery was measured and corrected by Battery management system(BMS),while the strategy of charging the battery are described. On this basis, their parts of hardware circuits are explained in detail. the software design about the system has been finished. The controller obtained the battery voltage by observing the lights, and PIC16F676 microcontroller controlling the MOS turned on or off, Subsequently which affected the battery charged by solar panels and battery power to the load.Based on low-cost high-performance, it has been widely used in remote areas with the excellent effect. Keywords：solar energy controller; PIC16F676; battery 在能源日益减少的今天，从环保主义的角度出发开发并利用新能源是非常有必要的。新能源是传统能源以外的其他各种能源形式。目前处于正在积极研究或者已经刚开始开发利用，太阳能是一种新兴能源，其环保洁净、资源丰富、并且不依赖与地域环境。由于太阳能电池板输出电压很多时候不够稳定，一般不能直接单一给负载供电，需要在中间加上储存电能的装置。同时太阳能控制器作为光伏发电系统的重要组成部分，能够通过指示灯来显示蓄电池的端电压，使单片机部分可以对其控制。本设计采用铅酸蓄电池，针对恒压充电方式和PWM脉冲式充电方式进行了改进，使之更适合小成本控制器，同时增加相应的保护措施，增加了蓄电池的使用寿命。 1 系统大致介绍 1.1太阳能控制器系统简介 太阳能控制器主要由太阳能电池板、蓄电池、单片机控制部分、负载等几部分组成。其大致框图如下所示：
看高性能计算系统中常用的几种内部互联网络
看高性能计算系统中常用的几种内部互联网络 在大规模并行计算和机群等高性能计算系统中，处理器之间或计算节点之间的快速互联网络的重要程度并不亚于处理器本身。在早期的大型计算系统中，处理器之间的通信一直被所采用的互联网络（通常是以太网）延时 大、带宽不足等因素所牵制；如今，Myrinet、QsNet、SCI以及刚刚兴起的Infiniband等多种专用高速互联网络的成功应用，使得这种状况发生很大改观的同时，也使得高性能计算系统内部互联网络的选择成了一门学问。 高性能计算系统的互联方式有很多种，最初的机群系统是基于LAN技术的，也就是以最普通的以太网（Ethernet）作为数据交换媒介。其优势在于可以方便地增加计算节点到集群系统中，但是其缺点也很多，传输速度较慢，复杂的协议造成非常高的延时，并且限制了扩展性。各种各样的专用高速互联网络应运而生，最为典型的有Myrinet、QsNet，以及最近几年兴起的Infiniband,它们为集群系统提供了构建高带宽、低延时数据交换环境的可行条件。 广为应用的Myrinet Myrinet是目前机群系统中应用最为广泛的互联网络。Myricom公司从1994年就开始销售第一代Myrinet产品，当时只是作为以太网络的第二选择来实现机群系统中的节点互联，除了100MB/s 的高带宽外，它的主要优势是小数据量延时，只有10m～15ms，这与当时Convex、IBM、SGI等公司在并行系统中使用的专有网络的高延迟形成鲜明对比。此后随着软硬件的不断升级，Myrinet更是成为了机群制造商的第一选择，直到今天这种优势依然存在。 同Infiniband一样，Myrinet使用全双工链路，并且通过远程内存存取（Remote Direct Memory Access，RDMA）对其他主适配器卡（称为Lanai）的远程内存进行读/写操作，这些卡以与之连接的主机PCI-X总线为接口界面。 最新一代的Myrinet使用了光纤作为信号传输通道，这不仅在连接方面有了很大的灵活性，而且也给信号高速传输提供了足够空间。但同时不可忽略的是，由于光纤电缆和连接器都很“娇气”，很容易在机群节点维护的过程中受损，可靠性方面值得关注。 目前Myrinet已经有8～128口交换机提供。从Myricom自己提供的最新测试数据来看，使用业界惯用的MPI Ping-Pong测试方法，其带宽为230MB/s，MPI延时为10ms。 快速可靠的QsNet QsNet是Quadrics公司的产品，该技术的起源可以追溯到早期一家德国公司Meiko，它专门研制称号为CS-1、CS-2的并行计算系统，在当时的CS-2系统中就包括了一种很好的对数网络，在Meiko公司倒闭的时候，这种网络作为单独的产品保留并被一家意大利公司Alenia接手，放置在一个独立的公司Quadrics中运营。后来由于Digital/Compaq公司选择了QsNet作为其AlphaServer SC 系列高性能计算机的互联网络而一举成功。不过事实也证明，QsNet是一种快速、可靠的网络系统。从两年前开始，该技术也逐渐在机群系统中得到应用。
小型光伏发电系统
名称：小型光伏发电系统 简介：太阳能发电系统是利用太阳能电池直接将太阳能转换成电能的发电系统。它的主要部件是太阳能电池、蓄电池、控制器和逆变器。其特点是可靠性高、使用寿命长、不污染环境、能独立发电又能并网运行，受到各国企业组织的青睐，具有广阔的发展前景。家用太阳能发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池（组）组成。如输出电源为交流220V或110V，还需要配置逆变器。晶华威能源提供各种功率太阳能光伏发电系统的设计，施工，维护。充分满足客户不同的需求。 系统示意图 其他介绍 设置原理 家用太阳能发电系统的设计需要考虑的因素：1、家用太阳能发电在哪里使用？该地日光辐射情况如何？2、系统的负载功率多大？3、系统的输出电压是多少，直流还是交流？4、系统每天需要工作多少小时？5、如遇到没有日光照射的阴雨天气，系统需连续供电多少天？6、负载的情况，纯电阻性、电容性还是电感性，启动电流多大？7、系统需求的数量? 系统分类
家用太阳能发电系统分为离网发电系统与并网发电系统： 1、离网发电系统主要由太阳能电池组件、控制器、蓄电池组成。若要为交流负载供电，还需要配置交流逆变器。 2、并网发电系统就是太阳能组件产生的直流电经过并网逆变器转换成符合市电电网要求的交流电之后直接接入公共电网。并网发电系统有集中式大型并网电站，一般都是国家级电站，主要特点是将所发电能直接输送到电网，由电网统一调配向用户供电。但这种电站投资大、建设周期长、占地面积大，发展推广难度较大。而分散式小型并网发电系统，特别是光伏建筑一体化发电系统，由于投资小、建设快、占地面积小、政策支持力度大等优点，是并网发电的主流。 系统优劣 优点 1、太阳能取之不尽，用之不竭，地球表面接受的太阳辐射能，能够满足全球能源需求的1万倍。只要在全球4%沙漠上安装太阳能光伏系统，所发电力就可以满足全球的需要。太阳能发电安全可靠，不会遭受能源危机或燃料市场不稳定的冲击； 2、太阳能随处可处，可就近供电，不必长距离输送，避免了长距离输电线路的损失； 3、太阳能不用燃料，运行成本很低； 4、太阳能发电没有运动部件，不易损坏，维护简单，特别适合于无人值守情况下使用； 5、太阳能发电不会产生任何废弃物，没有污染、噪声等公害，对环境无不良影响，是理想的清洁能源； 6、太阳能发电系统建设周期短，方便灵活，而且可以根据负荷的增减，任意添加或减少太阳能方阵容量，避免浪费。 应用领域 一、用户太阳能电源：（1）小型电源10-100W不等，用于边远无电地区如高原、海岛、牧区、边防哨所等军民生活用电，如照明、电视、收录机等；（2）3-5KW 家庭屋顶并网发电系统；（3）光伏水泵：解决无电地区的深水井饮用、灌溉。二、交通领域如航标灯、交通/铁路信号灯、交通警示/标志灯、宇翔路灯、高空障碍灯、高速公路/铁路无线电话亭、无人值守道班供电等。 三、通讯/通信领域：太阳能无人值守微波中继站、光缆维护站、广播/通讯/寻呼电源系统；农村载波电话光伏系统、小型通信机、士兵GPS供电等。 四、石油、海洋、气象领域：石油管道和水库闸门阴极保护太阳能电源系统、石油钻井平台生活及应急电源、海洋检测设备、气象/水文观测设备等。
超级计算机的进展与体系结构
1.最新TOP10榜单 2.中国进展 3.体系结构 4.技术参数解析 TOP 10 Sites for June 2016 For more information about the sites and systems in the list, click on the links or view the complete list. Rank Site System Cores Rmax (TFlop/s) Rpeak (TFlop/s) Power (kW) 1 National Supercomputing Center in Wuxi China Sunway TaihuLight - Sunway MPP, Sunway SW26010 260C 1.45GHz, Sunway NRCPC 10,649,600 93,014.6 125,435.9 15,371 2 National Super Computer Center in Guangzhou China Tianhe-2 (MilkyWay-2) - TH-IVB-FEP Cluster, Intel Xeon E5-2692 12C 2.200GHz, TH Express-2, Intel Xeon Phi 31S1P NUDT 3,120,000 33,862.7 54,902.4 17,808 3 DOE/SC/Oak Ridge National Laboratory United States Titan - Cray XK7 , Opteron 6274 16C 2.200GHz, Cray Gemini interconnect, NVIDIA K20x Cray Inc. 560,640 17,590.0 27,112.5 8,209 4 DOE/NNSA/LLNL United States Sequoia - BlueGene/Q, Power BQC 16C 1.60 GHz, Custom IBM 1,572,864 17,173.2 20,132.7 7,890 5 RIKEN Advanced Institute for Computational Science (AICS)K computer, SPARC64 VIIIfx 2.0GHz, Tofu 705,024 10,510.0 11,280.4 12,660
太阳能发电系统的结构和工作原理
太阳能发电系统的结构和工作原理 在理解太阳能发电原理之前，如果您对太阳能还有所疑问的话，建议您先看一下什么是太阳能。 所谓太阳能发电是利用电池组件将太阳能直接转变为电能的装置。太阳能电池组件(Solar cells)是利用半导体材 料的电子学特性实现P-V转换的固体装置，在广大的无电力网地区，该装置可以方便地实现为用户照明及生活供电，一些发达国家还可与区域电网并网实现互补。目前从民用的角度，在国外技术研究趋于成熟且初具产业化的是"光伏--建筑(照明)一体化"技术，而国内主要研究生产适用于无电地区家庭照明用的小型太阳能发电系统。 1、太阳能发电原理 太阳能发电系统主要包括：太阳能电池组件(阵列)、控制器、蓄电池、逆变器、用户即照明负载等组成。其中 ，太阳能电池组件和蓄电池为电源系统，控制器和逆变器为控制保护系统，负载为系统终端。 1.1 太阳能电源系统 太阳能电池与蓄电池组成系统的电源单元，因此蓄电池性能直接影响着系统工作特性。 (1) 电池单元： 由于技术和材料原因，单一电池的发电量是十分有限的，实用中的太阳能电池是单一电池经串、并联组成的 电池系统，称为电池组件(阵列)。单一电池是一只硅晶体二极管，根据半导体材料的电子学特性，当太阳光照射到由P型和N型两种不同导电类型的同质半导体材料构成的P-N结上时，在一定的条件下，太阳能辐射被半导体材料吸收，在导带和价带中产生非平衡载流子即电子和空穴。同于P-N结势垒区存在着较强的内建静电场，因而能在光照下形成电流密度J，短路电流Isc，开路电压Uoc。 若在内建电场的两侧面引出电极并接上负载，理论上讲由P-N结、连接电路和负载形成的回路，就有"光生电流"流过，太阳能电池组件就实现了对负载的功率P输出。 理论研究表明，太阳能电池组件的峰值功率Pk，由当地的太阳平均辐射强度与末端的用电负荷(需电量)决定。(2) 电能储存单元： 太阳能电池产生的直流电先进入蓄电池储存，蓄电池的特性影响着系统的工作效率和特性。蓄电池技术是十 分成熟的，但其容量要受到末端需电量，日照时间(发电时间)的影响。因此蓄电池瓦时容量和安时容量由预定的连续无日照时间决定。 1.2 控制器 控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，以获得最高效率。而充电控制通常 采用脉冲宽度调制技术即PWM控制方式，使整个系统始终运行于最大功率点Pm附近区域。放电控制主要是指当电池缺电、系统故障，如电池开路或接反时切断开关。目前日立公司研制出了既能跟踪调控点Pm，又能跟踪太阳移动参数的"向日葵"式控制器，将固定电池组件的效率提高了50%左右。 1.3 DC-AC逆变器 逆变器按激励方式，可分为自激式振荡逆变和他激式振荡逆变。主要功能是将蓄电池的直流电逆变成交流电 。通过全桥电路，一般采用SPWM处理器经过调制、滤波、升压等，得到与照明负载频率f，额定电压UN等匹配的正弦交流电供系统终端用户使用。 2、太阳能发电系统的效率 在太阳能发电系统中，系统的总效率ηese由电池组件的PV转换率、控制器效率、蓄电池效率、逆变器效率及 负载的效率等组成。但相对于太阳能电池技术来讲，要比控制器、逆变器及照明负载等其它单元的技术及生产水平要成熟得多，而且目前系统的转换率只有17%左右。因此提高电池组件的转换率，降低单位功率造价是太阳能发电产业化的重点和难点。太阳能电池问世以来，晶体硅作为主角材料保持着统治地位。目前对硅电池转换率的研究，主要围
计算机体系结构参考1
第一题选择题 1．SIMD是指（B） A、单指令流单数据流 B、单指令流多数据流 C、多指令流单数据流 D、多指令流多数据流 2．下列那种存储设备不需要编址？D A. 通用寄存器 B. 主存储器 C. 输入输出设备 D. 堆栈 3．按照计算机系统层次结构，算术运算、逻辑运算和移位等指令应属于（A）级机器语言。 A、传统机器语言机器 B、操作系统机器 C、汇编语言机器 D、高级语言机器 4．早期的计算机系统只有定点数据表示，因此硬件结构可以很简单。但是这样的系统有明显的缺点，下面哪一个不是它的缺点：B A．数据表示范围小 B．单个需要的计算时钟周期多 C．编程困难 D．存储单元的利用率很低 7．下面哪个页面替换算法实际上是不能够实现的？D A）随机页面替换算法 B）先进先出替换算法 C）最久没有使用算法 D）最优替换算法
9．指令优化编码方法，就编码的效率来讲，那种方法最好？C A. 固定长度编码 B. 扩展编码法 C. huffman编码法 D. 以上编码都不是 10．在早期冯·诺依曼计算机特征中，机器以（C）为中心。 A、存储器 B、输入输出设备 C、运算器 D、控制器 1.RISC 计算机的指令系统集类型是( C ) 。 A. 堆栈型 B. 累加器型 C. 寄存器—寄存器型 D. 寄存器- 存储器型 2、相联存储器的访问方式是( D )。 A．先进先出顺序访问 B．按地址访问 C．无地址访问 D．按内容访问 3、假设—条指令的执行过程可以分为“取指令”、“分析”和“执行”三段，每—段分别只有—个部件可供使用，并且执行时间分别为Δt、2Δt和3Δt，连续执行n条指令所需要花费的最短时间约为( C )。 （假设“取指令”、“分析”和“执行”可重叠，并假设n足够大） A．6 nΔt B．2 nΔt C．3 nΔt D．nΔt 6、下列计算机不属于RISC计算机的是（C ）。 A．SUN：Ultra SPARC
存储体系结构
DAS、NAS、SAN、P2P等存储系统的体系结构 在以数据为中心的信息时代，存储已成为IT基础设施的核心之一。数据存储已经成为继互联网热潮之后的又一次技术浪潮，它将网络带入了以数据为中心的时代。 由于近年来C/S计算模型的广泛采用，服务器都带有自己的存储系统，信息分散到各个服务器上，形成了所谓的“信息孤岛”，不利于信息整合与数据共享。而网络存储就是一种利于信息整合与数据共享，且易于管理的、安全的新型存储结构和技术。目前，网络存储已经成为一种新的存储技术，本文将从体系结构的角度简述目前的存储系统。 直接连接存储DAS 直接连接存储DAS(Direct Attached Storage)是对SCSI总线的进一步发展。它对外利用SCSI总线通道和多个主机连接，解决了SCSI卡只能连接到一个主机上的缺陷。对内利用SCSI总线通道或FC通道、IDE接口连接多个磁盘，并实现RAID技术，形成一个磁盘阵列，从而解决了数据容错、大存储空间的问题。 DAS是以服务器为中心的存储体系结构，难以满足现代存储应用大容量、高可靠、高可用、高性能、动态可扩展、易维护和开放性等多方面的需求。解决这一问题的关键是将访问模式从以服务器为中心转化为以数据和网络为中心，实现扩展容量、增加性能和延伸距离，尤其是实现多个主机数据的共享，这推动了存储与计算的分离，即网络存储的发展。 网络附属存储NAS NAS（附网存储系统）系统是用一个装有优化的文件系统和瘦操作系统的专用数据存储服务器，提供跨平台的文件共享功能。NAS产品与客户之间的通讯采用NFS(Network File System)协议、CIFS(Common Internet File System)协议，这些协议运行在IP之上。NAS 的体系结构如图1所示。 尽管NAS集成了系统、存储和网络技术，具有扩展性强、使用与管理简单、跨平台文件共享、性能优化等特点。然而，NAS系统也有其潜在的局限性。首先是它受限的数据库支持，NAS文件服务器不支持需大量依赖于数据库处理结果的应用（块级应用）。其次是缺乏灵活性，它是一种专用设备。最后，NAS备份与恢复的实现相当困难。 存储区域网SAN SAN（存储区域网）是通过专用高速网将一个或多个网络存储设备（如磁盘阵列RAID）和服务器连接起来的专用存储系统。 SAN以数据存储为中心，采用可伸缩的网络拓扑结构，提供SAN内部任意节点之间的多路可选择的数据交换，并且将数据存储管理集中在相对独立的存储区域网内，实现最大限度
2018年家用太阳能发电系统成本及家庭太阳能发电价格
2018年家用太阳能发电系统成本及家庭太阳能发电价格家用太阳能发电系统在农村、城市别墅群越来越成为时尚。正是因为其不仅有巨大的经济效益，还有巨大的社会效益，家用太阳能发电系统厂家也是层出不穷。市场上价格也没有统一标准。很多用户不仅想问：建设一套家用太阳能发电系统到底需要多少钱? 首先在谈家用太阳发电系统的成本问题，我们首先要了解家用发电站系统的组成，然后根据这个组成来谈谈价格构成。 家用太阳能发电系统主要设备有：太阳能电池板、逆变器、线缆、配电柜、辅材等。不推荐做离网系统，不仅没有补贴，还要担心能不能带动电器运行，而且配置起来比较麻烦。 家用太阳能发电系统的成本构成主要是：设备的成本、安装施工的人员成本、设计咨询成本、并网服务的成本。 由于家用太阳能发电系统的成本一般是按照总包的形式来进行 报价的，单项报价形式很少，而且需要考虑的因素很多。总包的价格就是按照容量来进行报价，一般来说，家庭电站初步的报价范围是
9-10元一瓦，一个普通家庭建设5千瓦系统，差不多需要2万-6万元。这个价格包括了以上所有的成本。 有很多用户觉得这个价格有点偏高，但只有这样的价格才能保证系统的安全性、稳定性、高效。很多用户在网络上看到别的厂家宣传的几千块钱就可以做一个家用系统，而且还是用蓄电池来储能供电。但是我们玖牧新能源想给大家提个醒：这根本就没有宣传的那么好，几千块钱不能支撑一个家庭用电。 网络上宣称的几千块钱就可以做一个家用太阳能发电系统，能够满足家庭日常所需。其实这样的系统只是一个便携式应急电源，单单依靠几块小型电池板，加上一个蓄电池，只能满足小功率电源的短时间使用。要想带动家里电器，诸如冰箱，空调等，也只能是夸大其词。 我们现在建设的这个家用太阳能发电系统，是需要向当地的供电局进行备案的，提交相关手续，最后是可以拿到国家补贴的。是符合流程的，符合规定的。如果达不到预期的发电效果，可以根据供电局提供的电表记录的数字找我们反馈。
计算机体系结构测验考试及答案版本
计算机体系结构试题及答案 1、计算机高性能发展受益于：(1)电路技术的发展；(2)计算机体系结构技术的发展。 2、层次结构：计算机系统可以按语言的功能划分为多级层次结构，每一层以不同的语言为特征。第六级：应用语言虚拟机 ->第五级：高级语言虚拟机 ->第四级：汇编语言虚拟机 ->第三级：操作系统虚拟机->第二级：机器语言(传统机器级) ->第一级：微程序机器级。 3、计算机体系结构：程序员所看到的计算机的属性，即概括性结构与功能特性。 4、透明性：在计算机技术中，对本来存在的事物或属性，从某一角度来看又好像不存在的概念称为透明性。 5、Amdahl提出的体系结构是指机器语言级程序员所看见的计算机属性。 6、经典计算机体系结构概念的实质3是计算机系统中软、硬件界面的确定，也就是指令集的设计，该界面之上由软件的功能实现，界面之下由硬件和固件的功能来实现。 7、计算机组织是计算机系统的逻辑实现；计算机实现是计算机系统的物理实现。
8、计算机体系结构、计算机组织、计算机实现的区别和联系？ 答：一种体系结构可以有多种组成，一种组成可以有多种物理实现，体系结构包括对组织与实现的研究。 9、系列机：是指具有相同的体系结构但具有不同组织和实现的一系列不同型号的机器。 10、软件兼容：即同一个软件可以不加修改地运行于系统结构相同的各机器，而且它们所获得的结果一样，差别只在于运行时间的不同。 11、兼容机：不同厂家生产的、具有相同体系结构的计算机。 12、向后兼容是软件兼容的根本特征，也是系列机的根本特征。 13、当今计算机领域市场可划分为：服务器、桌面系统、嵌入式计算三大领域。 14、摩尔定律：集成电路密度大约每两年翻一番。 15、定量分析技术基础（1）性能的评测：（a）响应时间：从事件开始到结束之间的时间；计算机完成某一任务所花费的全部时间。（b）流量：单位时间内所完成的工作量。（c）假定两台计算机 x、y；x比 y 快意思为：对于给定任务，x的响应时间比y少。x的性能是y的几倍是指：响应时间x /响应时间y = n，响应时间与性能成反比。 16、大概率事件优先原则：（基本思想）对于大概率事件（最常见的事
高性能计算机排行榜简析
TOP100和TOP500 高性能计算机排行榜简析袁国兴研究员 北京应用物理与计算数学研究所
高性能计算（High Performance Computing ） /数值计算/数值模拟实验 利用先进的计算能力去理解和解决复杂问题 理论、实验难以解决 或无法解决的科学问题大型、复杂、甚至不可重复和危险的工程设计和实验安全（如核电）通过计算能评测、预测、预报核电运行和安全情况
“ 高性能计算可以做很多极其困难的事情： 可以提升研究能力、缩短研究进程、节约研究经费 下面举个例子来说明
“ 下面我们以中国高性能计算机性能排行榜TO P100和世界高性能计算机排行榜TO P500，来讨论中国高性能计算的发展
2018年10月中国TOP100前三名计算机神威? 太湖之光超级计算机 1 2 3 4 5 6研制厂商：国家并行计算机工程技术研究中心主要参数 部署单位：国家超级计算无锡中心 部署时间：2016年-2018年 测试性能：93.015 PFLOPS 系统峰值：125.436 PFLOPS 40机柜/160超级节点/40960个计算节点 40960颗SW26010 260C 1.45G H z C P U 单节点32G B内存，全系统1.31P B内存 自主高速网络 国产申威睿智操作系统（Ra ise O S）2.0.5 整机功耗15.371MW
关于神威?太湖之光 真正意义上的自主超级计算机系统 优异的性能功耗比 ?93.0 PFLOPS/15.37MW （33.86PFLOPS/17.8MW） ?Green500 第4名（其他前10系统规模不足太湖之光1/10） 出色的应用表现： 在盐湖城召开的2016全球超算大会上，中科院软件所杨超 团队（中科软+清华+北师大+国家无锡超算中心）联合开发 的“千万核可扩展大气动力学全隐式模拟”，获得国际高性能 计算应用领域最高奖—戈登贝尔奖（2016.11.17）
Linux高性能集群-软件体系结构介绍
Linux高性能集群-软件体系结构介绍
目录 1BEOWULF集群软件结构 (3) 2操作系统 (3) 3文件系统 (4) 3.1集群和文件系统 (4) 3.2集群中的数据共享形式 (5) 3.2.1rsync (5) 3.2.2NFS (5) 3.2.3GFS (6) 3.2.4Intermezzo (7) 3.2.5Backend Database (7) 4并行化应用程序 (7) 4.1确定应用程序的并发部分 (8) 4.2分析并行的效率 (8) 4.3实现应用程序的并发 (8)
1Beowulf集群软件结构 图1 是Beowulf集群的软件体系机构。一般来说，Beowulf集群由如下几个软件部分组成： 操作系统：勿容置疑，操作系统是任何计算机系统的软件基础。相对于桌面系统而言，集群系统对操作系统的任务调度和文件管理方面的要求更高。 并行开发库：只要是指用于集群中进程通信的软件库。消息传递和线程是两种基本的通信方法。但是对于Beowulf集群而言，消息传递更适合一些。Beowulf集群常用的开发库是MPI和PVM。 作业管理：调度作业并管理集群系统的资源，是集群系统的资源得到最大的利用。 系统管理：管理和监控整个集群系统。 开发环境：开发和调试高效能应用的开发工具。 标准应用：一些标准的高性能应用如CFD。 客户应用：客户特别定制的应用。 2操作系统 并不是每种操作系统都适合高性能集群系统。理论上说，硬件的体系结构、操作系统的任务调度方式和IPC的方式是决定应用并行化效果的主要因素。根据这三个因素，我们可以归纳出如下5种实施应用并行化的平台： 单任务操作系统：CPU同时只处理任务队列中的一个任务。MS DOS是这类系统的代表。
3kw别墅居家小型光伏发电系统
3kw别墅居家小型光伏发电系统 方案介绍: 居家小型光伏发电系统可以安装在住宅屋顶,发电量可以全部上网、全部自用或自发自用余电上网。此解决方案运用场景可以就是城市高层、多层住宅,连栋、栋别墅,农村住宅等。 小型太阳能光伏发电系统由太阳能电池组、太阳能控制器、蓄电池(组)组成。如输出电源为交流220v或110v,还需要配置逆变器。各部分的作用为: (一)太阳能电池板: 太阳能电池板就是太阳能发电系统中的核心部分,也就是太阳能发电系统中价值最高的部分。其作用就是将太阳的辐射能力转换为电能,或送往蓄电池中存储起来。 (二)蓄电池: 一般为铅酸电池,小微型系统中,也可用镍氢电池、镍镉电池或锂电池。其作用就是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来,到需要的时候再释放出来。 载工作。 (三)太阳能控制器: 太阳能控制器的作用就是控制整个系统的工作状态,并对蓄电池起到过充电保护、过放电保护的作用。在温差较大的地方,合格的控制器还应具备温度补偿的功能。其她附加功能如光控开关、时控开关都应当就是控制器的可选项; (四)逆变器: 太阳能的直接输出一般都就是12vdc、24vdc、48vdc。为能向220vac的电器提供电能,需要将太阳能发电系统所发出的直流电能转换成交流电能,因此需要使用dc-ac逆变器。 安装要求: 确定您家房子就是否适合安装住宅太阳能系统。要安装屋顶太阳能系统,必须先评估屋顶的牢固程度、面积以及向阳性。房子的大小对安装成本的影响不大,不过在预估精确的成本之前,必须确定家庭消耗的总电量以及太阳能电力所占的比例。 主要设备: 组件:250w 12块多晶硅组件(可选单晶组件,价格另议) 逆变器:3kw三相双路逆变器1台(可选微型逆变器,价格另议) 支架:1套(根据屋顶实际尺寸设计定制) 电缆:光伏专用直流与交流电缆1套 配电箱:1台(含空关与断路器等) 占地面积::25-38m2 其她:其她主辅料。 安装施工:派专业安装人员3-4人。 家用太阳能并网发电系统说明:
透过天河一号看超级计算机技术
透过天河一号看超级计算机技术 在去年10月底，长沙举办的中国高性能计算学术年会上，国防科技大学研制的千万亿次超级计算机“天河一号”成为焦点，这是我国国内计算能力最高的超级计算机，而且标志着我国超级计算机的研发能力成功实现了千万亿次计算的跨越。超级计算机不仅体现了一个国家战略性高技术的发展水平，也是与科技创新、国计民生密切相关的重要基础设施。超级计算机的各种应用，实际上会以不同的方式影响到我们每个人，这些似乎遥不可及的超级计算机实际上离我们“非常近”。 1.你应该知道的超级计算机 目前各种超级计算机的高速处理能力基本上都是利用并行体系结构实现的，并行计算(Parallel Computing)已成为提高处理性能的关键技术之一。简单地讲，并行计算技术就是用同时运行的多个处理机或计算机来处理同一任务，从而大幅度提高任务的处理速度、缩短了任务的处理时间。 1.1.超级计算机的五大形态 在超级计算机技术的发展历程中，先后出现过多种超级计算机并行体系结构，主要有如下5种。 ●并行向量处理(Parallel Vector Processing，PVP)系统 并行向量处理结构 采用一定数量的、并行运行的向量处理器和共享式内存(Shared Memory，SM)结构的计算机系统。PVP 系统的SM结构，也就是采用高带宽的交叉开关将各个向量处理器与其共享的内存模块连接。向量处理器(Vector Processor)的一条指令能够同时对多个数据项(向量矩阵)执行运算，而一般的通用CPU属于标量处理器(Scalar Processor)，每次只能对一个数据项进行处理。其代表机型有Cray XMP、Cray YNP、NEC SX2、我国的银河一号和二号等。 ●对称式多处理(Symmetric Multi Processing，SMP)系统
高性能处理器体系结构
可重构计算专题 读书报告 杨晓晖(BA07011001)yangxhcs@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 冯晓静(SA07011002)bangyan@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 赵琼(SA07011013)qiongz@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 裴建国(SA07011083)ustcowen@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 俞华铭(SA07011053)yhm2007@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 王仁(SA07011089)wangren@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 张志雄(SA07011090)zzxiong@https://www.wendangku.net/doc/9a17494402.html, 中国科学技术大学计算机科学技术系 2007年12月
录 1可重构计算概述（杨晓晖） (1) 1.1引言 (1) 1.2可重构计算分类 (2) 1.3可重构计算体系结构 (5) 1.4可重构计算模型 (7) 1.5可重构计算算法 (8) 1.6问题讨论 (9) 本章小结 (10) 参考文献 (10) 2案例分析之一：可重构超级计算（冯晓静，赵琼） (11) 2.1引言 (11) 2.2论文工作 (11) 2.3问题及讨论 (12) 2.4对论文的思考 (14) 本章小结 (15) 参考文献 (15) 3案例分析之二：可重构计算在数据挖掘中的应用（裴建国，俞华铭） (16) 3.1引言 (16) 3.2算法实例 (16) 3.3主要贡献 (17) 3.4问题讨论 (20) 本章小结 (22) 参考文献 (22) 4案例分析之三：可重构计算在分子动力学仿真中的应用（王仁，张志雄）.23 4.1引言 (23) 4.2仿真算法分析 (23) 4.3与相关工作的比较 (24) 4.4问题讨论及解决 (25) 4.5对论文的思考 (25) 本章小结 (26) 参考文献 (26) 5结论与展望（杨晓晖） (27)
小型太阳能离网发电系统
施工组织设计 1、工程概况 建设单位：************发展有限公司 项目名称：**********太阳能发电系统 建设地点：*********** 该工程位于********，建筑面积****平方米， 2、系统要求： 1）根据项目要求，为**个房间供电，每个房间平均负荷约***W，负载最大功率为：16000W ，所以选用逆变器功率为20Kw。 2）每个房间平均每天用电4~5小时，平均用电量为16kw×4.5h=72kwh。 3）电池组件集中放置在宿舍楼屋顶。 4）由于蓄电池数量较多，且较重，所以集中放置在一楼独立的一个房间，并且便于维护，检测。 系统主要由太阳电池板、充放电控制器、免维护铅酸蓄电池、安装支架、电池柜等组成，太阳电池板产生的电能经过电缆、控制器、蓄电池等环节，转换为交流负载所能使用的电能。示意图如下：
3、系统配置方案： 根据客户要求，主要给家庭户用电源系统，配置计算如下： 说明：1、本报价为系统的货物总价，包含安装、运输、施工等费用，直至系统正常运行。 2、其它项包括螺栓螺母、穿线管等配件费用； 3、本报价有效期为即日起15个日历日内。 4、系统的关键部件描述： 1）太阳能电池板： 在太阳光的照射下将太阳能转换成电能输出，是整个光伏系统的核心部件。本系统采用电池组件共计200块，8块36V/170W（外形尺寸为1580×808×50）串联组成一组，然后进行并联，共计20组。我公司专业生产太阳能电池板，产品已经通过了CE、ISO9001、ISO14001认证，电池片效率20％以上，使用寿命25年以上。
2）充放电控制器： 根据系统的充放电要求，采用GS-200PFL6-V控制器，控制器对蓄电池充放电条件加以规定和控制，具有LCD中英文菜单显示、精确的电池电量测量显示、工作状态指示等功能，是整个系统的核心控制部分，控制器具有以下特点： a、 LED、LCD显示功能，可对蓄电池电压，负载电流及充电电流、日发/放电量、累计发 /放电量、负载短路次数、环境温度进行实时监控和显示。 b、具有过充、过放、过载、短路、接反、过压、过热等一系列声光报警和保护功能。 c、温度补偿调节电压，补偿系数可设定。 d、提供标准RS232/RS485接口。 e、人性化的人机交互界面，具有故障信息和运行状态查询功能。 型号GS-50PFL2-R GS-100PFL4-V GS-150PFL6-V GS-200PFL6-V GS-300PFL6-V 额定容量（A）50 100 150 200 300 最大光伏组件功 10.8 21.6 32.4 43.2 64.8 率（KWp） 额定电压（VDC）216 216 216 216 216 负载最大电流（A）50 100 150 200 300 充电最大电流（A）55 110 165 220 330 充电路数 2 4 6 6 6 每路光伏阵列最 25 25 25 34 50 大电流（A）
家用太阳能发电系统
什么是太阳能电池 答：太阳能电池是基于半导体的光伏效应将太阳辐射直接转换为电能的半导体器件。现在商品化的太阳能电池主要有以下几种类型：单晶硅太阳能电池、多晶硅太阳能电池、非晶硅太阳能电池，目前还有碲华镉电池、铜铟硒电池、纳米氧化钛敏化电池、多晶硅薄膜太阳能电池及有机太阳能电池等。 晶体硅（单晶、多晶）太阳能电池需要高纯度的硅原料，一般要求纯度至少是99.99998%，也就是一千万个硅原子中最多允许2个杂质原子存在。硅材料是用二氧化硅（SiO2，也就是我们所熟悉的沙子）作为原料，将其熔化并除去杂质就可制取粗级硅。从二氧化硅到太阳能电池片，涉及多个生产工艺和过程，一般大致分为：二氧化硅—>冶金级硅—>高纯三氯氢硅—>高纯度多晶硅—>单晶硅棒或多晶硅锭—>硅片—>太阳能电池片。 2、什么是单晶硅太阳能电池板 答：单晶硅太阳能电池片主要是使用单晶硅来制造，与其他种类的太阳能电池片相比，单晶硅电池片的转换效率最高。在初期，单晶硅太阳能电池片占领绝大部份市场份额，在1998年后才退居多晶硅之后，市场份额占据第二。由于近几年多晶硅原料紧缺，在2004年之后，单晶硅的市场份额又略有上升，现在市面上看到的电池有单晶硅居多。 单晶硅太阳能电池片的硅结晶体非常完美，其光学、电性能及力学性能都非常的均匀一致，电池的颜色多为黑色或深色，特别适合切割成小片制作成小型的消费产品。 单晶硅电池片在实验室实现的转换效率为24.7%.普通商品化的转换效率为10%-18%。 单晶硅太阳能电池片因为制作工艺问题，一般其半成硅锭为圆柱进，然后经过切片->清洗->扩散制结->去除背极->制作电极->腐蚀周边->蒸镀减反射膜等工蕊制成成品。一般单晶硅太阳能电池四个角为圆角。单晶硅太阳能电池片的厚度一般为200uM-350uM厚，现在的生产趋势是向超薄及高效方向发展，德国太阳能电池片厂家已经证实40uM厚的单晶硅可达到20%的转换效率。 3、什么是多晶硅太阳能电池板 答：在制作多晶硅太阳能电池时，作为原料的高纯硅不是再提纯成单晶，而是熔化浇铸成正方形的硅锭，然后再加工单晶硅一样切成薄片和进行类似的加工。 多晶硅从其表面很容易进行辨认，硅片是由大量不同大小的结晶区域组成（表面有晶体结晶状），其发电机制与单晶相同，但由于硅片由多个不同大小、不同取向的晶粒组在，其晶粒界面处光电转换易受到干扰，因而多晶硅的转换效
计算机体系结构复习资料
第一章计算机体系机构的基本概念 1.计算机系统结构包括数据表示、机器工作状态、信息保护，不包括主存速度。计算机系统结构应该考虑的内容包括主存容量和编址方式，而主存采用MOS还是TTL器件、主存是采用多体交叉还是单体、主存频宽的确定等都不是计算机系统结构应该考虑的内容。存储器采用单体单字，还是多体交叉并行存取，对系统结构设计是透明的。又如在系列机内推出新机器，不能更改的是原有指令的寻址方式和操作码，而存储芯片的集成度、系统总线的组成、数据通路宽度是可以更改的。系列机是指在一个厂家内生产的具有相同的体系结构，但具有不同的组成和实现的一系列不同型号的机器。 2. 计算机系统中提高并行性的技术途径有时间重叠、资源重复和资源共享三种。在高性能单处理机的发展中，它的实现基础是流水线。 3. 软件和硬件在逻辑功能上是等效的，软件的功能可用硬件或固件完成，但性能、实现的难易程度不同。 4. Amdahl 定律：加快某部件执行速度所获得的系统性能加速比，受限于该部件在系统中所占的重要性。 5. 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现，计算机实现是计算机组成的物理实现。 6. 计算机系统多级层次结构由高到低，依次是应用语言机器级、高级语言机器级、汇编语言机器级、操作系统机器级、传统机器语言级和微程序机器级。 7. 某计算机系统采用浮点运算部件后，使浮点运算速度提高到原来的20倍，而系统运行某一程序的整体性能提高到原来的5倍，试计算该程序中浮点操作所占的比例。 系统加速比=1 / (1-可改进比例+可改进比例/部件加速比) 5 = 1 / (1-可改进比例+可改进比例/ 20) 可得可改进比例=84.2% 8. 假设某应用程序中有4类操作，通过改进，各操作获得不同的性能提高。具体数据、如下所示。 （1）改进后，各类操作的加速比分别是多少？ （2）各类操作单独改进后，程序获得的加速比分别是多少？ （3）4类操作均改进后，整个程序的加速比是多少？ 多部件改进后的系统加速比
高性能体系结构
高性能计算的概念 高性能计算（HPC）是一个计算机集群系统，它通过各种互联技术将多个计算机系统连接在一起，利用所有被连接系统的综合计算机能力来处理大型计算 问题。 基本原理 高性能计算方法的基本原理就是将问题分为若干部分，而相连的每台计算 机（称为节点）均可同时参与问题的解决，从而显著缩短了解决整个问题所需 的计算时间。 高性能计算机历史回顾 最早的电子计算机就是为了能够进行大量繁琐的科学计算而产生的。从1960年开始，计算机技术逐渐成熟，在各种商业领域慢慢地开始采用电子领域，而且应用范围越来越广泛，逐渐出现了针对各种不同商业用途的计算机，被称 为“通用计算机”，具有性能和功能上的优势的一类计算机被称为“高性能计算机”，在当时主要用于科学计算。 20世纪70年代出现的向量计算机可以看作是第一代的高性能计算机。 20世纪80年代初期，随着VLSI技术和微处理技术的发展，向量机一统天下的格局逐渐被打破。通过多个廉价的微处理器构建的并行化超级计算机首先 从成本上具有了无可比拟的优势。 20世纪90年代初期，大规模并行处理（MPP）系统成为了高性能计算机的发展主流。MPP主要通由多个微处理器通过高速互联网络构成，每个处理器之 间通过消息传递方式进行通讯和协调。 20世纪90年代中后期，CC-NUMA结构问世，即分布式共享内存。每个处理器节点都可以访问到所有其他节点的内存，但访问远程内存需要的延迟相对较大。CC-NUMA本身没有在提高性能上进行较大的创新，而对于科学计算任务，CC-NUMA是否优于MPP仍存在争议。 在发展CC-NUMA的同时，集群系统（cluster）也迅速发展起来，类似MPP 结构，集群系统是由多个微处理器构成的计算机节点，通过高速网络互联而成，节点一般是可以单独运行的商品化计算机。由于规模经济成本低的原因，集群 系统更具有性能/价格比优势