【高性能计算】HPC概述

  👉引言💎

学习的最大理由是想摆脱平庸，早一天就多一份人生的精彩；迟一天就多一天平庸的困扰。
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HPC概述

1 概述

• HPC是科学和工业创新的基础工具， 为科学研究，商业HPC，数据驱动分析等诸多领域提供计算支持

1.1 系统架构

HPC系统主要由 登录节点，计算节点，与储存系统 三部分组成

• 硬件平台：

• 软件平台：

1.2 主要特点与需求

大部分HPC是计算需求型(主要提供计算能力),同时更多的也是 内存带宽需求型(要求对内存的高速访问)

• 1.2.1 对 CPU的要求

  

  核数/主频 ，内存带宽，内存容量 ,多核扩展性, 软件兼容 ,结果正确性

  更大核数—>更多线程—>更宽向量—>更高带宽

  • 带宽是 通过核数增加 算力的基础,要保证带宽尽可能大,才能多核扩展时提高线性加速比

  • 核扩展与cpu架构相关,网状架构的扩展性更好

• 1.2.2 对 内存与存储 的要求

  硬件内存结构大概如下所示：

  

  主要需求是 内存容量, 每核内存带宽, 并行存储需求

• 1.2.3 对 网络传输 的要求

  集群扩展 的消息包 随着集群的规模变大,Message size变小 ,Message number 变多（粒度化）

  • 高带宽低延迟

  • 网卡驱动方面 对于HPC/MPI（针对并行计算机，分布式集群的跨语言通讯协议）通讯的优化

1.3 高性能计算发展的趋势

• 规模更大（大型高性能科学装置，解决重大的科学研究发现）

• 负载融合（AI增强）

• 交付简单（服务上云，远程提供）

1.4 主要业务负载与应用

• 生命材料科学

  • 分子动力学

  • 基因测序

  • 分子成像

  • 高能物理

• 数字内容可视化

• 能源行业

  • 地震资料建模和处理

  • 油藏模拟

  • 风险管理

  • 高频交易

• 政府科研类

  • Multipe

• 制造行业

  • 计算流体

  • 碰撞模拟

  • 电磁分析

  • 结构分析

• 天气预报

  • 数值天气预报

🌹写在最后💖：
路漫漫其修远兮，吾将上下而求索！伙伴们，再见！🌹🌹🌹