【高性能计算】HPC概述

简介: 【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。 热爱写作,愿意让自己成为更好的人............

铭记于心
🎉✨🎉我唯一知道的,便是我一无所知🎉✨🎉


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:

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  • 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)

image.png


1.2.1 对 CPU的要求


image.png


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:

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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


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  • 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!🌹🌹🌹


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