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1、高性能计算机和曙光机群系统提纲什么是高性能计算什么是高性能计算机集群系统什么是高性能计算？高性能计算HPC：HighPerformanceCompute高性能计算---并行计算并行计算(ParallelComputing）高端计算(High-endParallelComputing)高性能计算(HighPerformanceComputing)超级计算(SuperComputing)什么是高性能计算？计算科学与传统的两种科学，即理论科学和实验科学，并立被认为是人类认识自然的三大支柱，他们彼此相辅相成地推动科学发展与社会进步。在许多情况下，或者是理论模型复杂甚至理论尚未建立，或者实
2、验费用昂贵甚至无法进行时，计算就成了求解问题的唯一或主要的手段。为什么要做高性能计算 ——应用需求为什么要做高性能计算人类对计算及性能的要求是无止境的从系统的角度：集成系统资源，以满足不断增长的对性能和功能的要求从应用的角度：适当分解应用，以实现更大规模或更细致的计算问题:科学和工程问题的数值模拟与仿真计算密集数据密集网络密集三种混合提纲高性能市场概要曙光和高性能计算机什么是高性能计算什么是高性能计算机集群系统什么是高性能计算机？由多个计算单元组成，运算速度快、存储容量大、可靠性高的计算机系统。也称为：巨型计算机、超级计算机目前任何高性能计算和超级计算都离不开使用并行技术，所以高
3、性能计算机肯定是并行计算机。其发展历程可以简单的分为两个时代专用时代包括向量机，MPP系统，SGINUMA系统，SUN大型SMP系统，也包括我国的神威，银河，曙光1000等。 之所以称为“专用”，并不是说它们只能运行某种应用，是指它们的组成部件是专门设计的，它们的CPU板，内存板，I/O板，操作系统，甚至I/O系统，都是不能在其它系统中使用的。由于技术上桌面系统与高端系统的巨大差异，和用户群窄小。普及时代高性能计算机价格下降，应用门槛降低，应用开始普及。两个技术趋势起到重要作用。商品化趋势使得大量生产的商品部件接近了高性能计算机专有部件标准化趋势使得这些部件之间能够集成一个系统中
4、，其中X86处理器、以太网、内存部件、Linux都起到决定性作用。机群系统是高性能计算机的一种，它的技术基础和工业基础都是商品化和标准化。高性能计算机系统架构并行向量机SMPDSM（NUMA）MPP，节点可以是单处理器的节点，也可以是SMP，DSMClusterConstellation高性能计算机的制造厂商CraySGIIBM曙光银河神威并行计算机系统类型Flynn分类：SISD,SIMD,MIMD,MISD结构模型：PVP,SMP,MPP,DSM,COW访存模型：UMA,NUMA,COMA,CC-NUMA,NORMA并行计算机分类Flynn分类Flynn(1972)提出指令流
5、、数据流和多倍性概念，把不同的计算机分为四大类：SISD（Single-InstructionSingle-Data）SIMD（Single-InstructionMulti-Data）MISD（Multi-InstructionSingle-Data）MIMD（Multi-InstructionMulti-Data）现代高性能计算机都属于MIMD。MIMD从结构上和访存方式上，又可以分为：结构模型：PVP,SMP,MPP,DSM,COW访存模型：UMA,NUMA,COMA,CC-NUMA,NORMA结构模型对称多处理机系统(SMP)SMP对称式共享存储:任意处理器可直接访问任意
6、内存地址,且访问延迟、带宽、机率都是等价的;系统是对称的；微处理器:一般少于64个;处理器不能太多,总线和交叉开关的一旦作成难于扩展；例子:IBMR50,SGIPowerChallenge,SUNEnterprise,曙光一号;分布式共享存储系统(DSM)DSM分布共享存储:内存模块物理上局部于各个处理器内部,但逻辑上(用户)是共享存储的;这种结构也称为基于Cache目录的非一致内存访问(CC-NUMA)结构;局部与远程内存访问的延迟和带宽不一致,3-10倍高性能并行程序设计注意;与SMP的主要区别：DSM在物理上有分布在各个节点的局部内存从而形成一个共享的存储器；微处理器:1
7、6-128个,几百到千亿次;代表:SGIOrigin2000,CrayT3D;大规模并行计算机系统(MPP)MPP物理和逻辑上均是分布内存能扩展至成百上千个处理器(微处理器或向量处理器)采用高通信带宽和低延迟的互联网络(专门设计和定制的)一种异步的MIMD机器；程序系由多个进程组成，每个都有其私有地址空间，进程间采用传递消息相互作用；代表:CRAYT3E(2048),ASCIRed(3072),IBMSP2,曙光1000机群系统(Cluster)Cluster每个节点都是一个完整
