高性能计算机介绍

高性能计算机介绍

高性能计算机介绍

一、高性能计算简介：

高性能计算指通常使用很多处理器(作为单个机器的一部分)或者某一集群中组织的几台计算机(作为单个计算资源操作)的计算系统

和环境。有许多类型的HPC系统，其范围从标准计算机的大型集群，到高度专用的硬件。大多数基于集群的HPC系统使用高性能网络互连，比如那些来自InfiniBand或Myrinet的`网络互连。基本的网

络拓扑和组织可以使用一个简单的总线拓扑，在性能很高的环境中，网状网络系统在主机之间提供较短的潜伏期，所以可改善总体网络

性能和传输速率。

二、高性能计算机：

高性能计算机能够执行一般个人电脑无法处理的大资料量与高速运算的电脑。其基本组成组件与个人电脑的概念无太大差异，但规

格与性能则强大许多，是一种超大型电子计算机。具有很强的计算

和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外

部和外围设备及丰富的、高功能的软件系统。现有的超级计算机运

算速度大都可以达到每秒一太次以上。

高性能计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是一个

国家科研实力的体现，它对国家安全，经济和社会发展具有举足轻

重的意义。是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。

作为高科技发展的要素，高性能计算机早已成为世界各国经济和国防方面的竞争利器。经过中国科技工作者几十年不懈地努力，中

国的高性能计算机研制水平显著提高，成为继美国、日本之后的第

三大高性能计算机研制生产国。中国现阶段超级计算机拥有量为22

台(中国内地19台，香港1台，台湾2台)，居世界第2位，就拥有

量和运算速度在世界上处于领先地位，随着超级计算机运算速度的

迅猛发展，它也被越来越多的应用在工业、科研和学术等领域。但

就高性能计算机的应用领域来说中国和发达国家美国、德国等国家

还有较大差距。中国高性能计算机及其应用的发展为中国走科技强

国之路提供了坚实的基础和保证。

高性能计算机“π”系统23日在上海交通大学上线运行，将支

持俗称“人造太阳”的惯性约束核聚变项目等高端科研工程。据介绍，“π”系统峰值性能达到263万亿次，位列最新全球TOP500榜

单第158名。该系统由浪潮公司设计构建，该系统上线将重点支持

上海交通大学的教学科研，将成为“IFSA惯性约束聚变科学与应用

协同创新中心”的超算核心支持平台。

三、高性能计算机的用途：

1.气候预测：借助超级计算机预测气候变化，从而减轻气候变化给人类带来的破坏。

2.交通业：超级计算机可用来认识和改进汽车、飞机或轮船等交通工具的空气流体动力学、燃料消耗、结构设计、防撞性，并帮助

提高乘坐者舒适度、减少噪音等，所有这些都具有潜在的经济和安

全收益。

3.生物信息学和计算生物学：生物学已经显示出巨大的计算需求，超级计算机将帮助寻找疾病治疗的革命性方法。

4.社会健康与安全：比如，污染、灾难规划以及针对本地和国家基础设施进行的恐怖主义活动等。

5.地震：对地震的模拟能帮助人类探索地震预测方法，从而减轻与地震相关的风险。

6.地球物理探测和地球科学：比如石油的勘测问题，这类问题具有潜在和巨大的经济效益。

7.天体物理学：模拟时间进程并加速这种模拟的进程，从而对天体的演变进行建模和理论试验。

8.材料科学与计算纳米技术：对物质和能量的模拟是计算密集型的。