作为下一代射电望远镜,平方公里阵列望远镜(Square Kilometre Array,SKA)经过多年的筹备,第一阶段(SKA Phase 1,SKA1)已经在2021年7月开工建设,SKA1正式运行后预计每年将产生710 PB的科学归档数据,这些数据将存储在世界各地的SKA区域中心供科研工作者使用.本文将SKA观测台站、中央信号处理器、科学数据处理及区域中心等各个阶段的模型进行量化分析,以SKA1的高优先级科学观测为主要依据,得出每个阶段的数据流评估情况,以及对科学数据处理算力的需求.以当前SKA1-low和SKA1-mid的阵列为例,总结了包括分辨率、灵敏度和UV(Ultraviolet)覆盖等影响干涉阵列布局的关键因素;最后使用OSKAR(Oxford SKA Radio Telescope Simulator)进行干涉阵列的数据模拟,通过对SKA1-mid的模拟得出系统的可扩展性和稳定性,通过对SKA1-low在CSRC-P上的模拟,可以看出中国SKA区域中心原型机设计经过了充分的论证和优化,并得出了详细的算力需求以及数据量的详细信息.SKA对数据处理、计算和存储等的需求,将需要电子、通信、信息、计算机等技术和交叉学科的联合推动.
Scientific data flow and array simulation analysis for the SKA1 era
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