2023學(xué)年完整公開課版1HPC系統(tǒng)架構(gòu)

高性能計(jì)算網(wǎng)絡(luò)

目錄HPC的概念計(jì)算節(jié)點(diǎn)陣列大型計(jì)算節(jié)點(diǎn)總結(jié)2問題引入什么是高性能計(jì)算？高性能計(jì)算能應(yīng)用在哪些領(lǐng)域？高性能計(jì)算與云計(jì)算有什么關(guān)系？大型計(jì)算節(jié)點(diǎn)是什么？所謂的計(jì)算節(jié)點(diǎn)陣列又是什么？3HPC的概念

高性能計(jì)算(Highperformancecomputing，縮寫HPC)指通常使用很多處理器（作為單個(gè)機(jī)器的一部分）或者某一集群中組織的幾臺計(jì)算機(jī)（作為單個(gè)計(jì)算資源操作）的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境.可用于一些細(xì)分市場，如石油勘探、金融服務(wù)、天氣預(yù)報(bào)等對計(jì)算要求比較多的應(yīng)用。4HPC應(yīng)用領(lǐng)域HPC技術(shù)金融服務(wù)石油勘探天氣預(yù)報(bào)5最初，這些“超級計(jì)算機(jī)”被設(shè)計(jì)為大型計(jì)算機(jī)的高性能版本，然而現(xiàn)在建設(shè)這樣的系統(tǒng)則是通過高帶寬、低延遲的交換結(jié)構(gòu)互聯(lián)成品CPU形成大型陣列。所有，HPC系統(tǒng)通常安在專用的數(shù)據(jù)中心里。HPC集群使用通過低延遲交換結(jié)構(gòu)互聯(lián)的大型計(jì)算節(jié)點(diǎn)陣列，而數(shù)據(jù)中心使用通過以太網(wǎng)交換機(jī)結(jié)構(gòu)互聯(lián)的大型服務(wù)器陣列。不過隨著時(shí)間的推移，預(yù)計(jì)他們之間將分享某些公共的技術(shù)HPC與云計(jì)算6最初，這些“超級計(jì)算機(jī)”被設(shè)計(jì)為大型計(jì)算機(jī)的高性能版本，采用專門的硬件設(shè)計(jì)。一些高性能芯片組成了計(jì)算節(jié)點(diǎn)的功能組件，他們被集成到了一個(gè)大型電路版上，而每個(gè)系統(tǒng)都包含幾個(gè)機(jī)架的電路板。圖：早期超級計(jì)算機(jī)大型計(jì)算節(jié)點(diǎn)7由大型成品CPU陣列組成的超級計(jì)算機(jī)開始出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代末，主要由日立、富士這樣的公司制造，這種新趨勢被稱為大規(guī)模并行計(jì)算?，F(xiàn)在，世界上所有的頂級超級計(jì)算機(jī)都使用這種大規(guī)模并行架構(gòu)。圖：歐美超級計(jì)算機(jī)圖計(jì)算節(jié)點(diǎn)陣列82016年6月20日，在法蘭克福世界超算大會上，國際TOP500組織發(fā)布的榜單顯示，“神威·太湖之光”超級計(jì)算機(jī)系統(tǒng)登頂榜單之首，不僅速度比第二名“天河二號”快出近兩倍，其效率也提高3倍；[1]11月14日，在美國鹽湖城公布的新一期TOP500榜單中，“神威·太湖之光”以較大的運(yùn)算速度優(yōu)勢輕松蟬聯(lián)冠軍HPC之中國的“超級計(jì)算機(jī)”9