什么是高性能计算(HPC)？

随着技术的发展和在工程、医学、金融、太空探索等高级领域的应用，人们对高效、可靠和强大的计算机系统的需求激增，这些计算机系统能够以更少的成本完成更多的工作。处理速度、存储和网络功能是计算解决方案的关键方面，而这正是高性能计算 (HPC) 的用武之地。

什么是高性能计算？

高性能计算是结合计算能力以提供比普通计算机更高性能的实践。这是使用并行数据处理系统实现的，其中多个服务器协同工作以完成任务。

HPC 提高了计算性能，使复杂的计算和高级应用程序能够平稳运行。例如，典型笔记本电脑中的 3GHz 处理器每秒可执行多达 30 亿次计算。但是，HPC 可以在一秒钟内执行千万亿次计算。这就是 HPC 的运行速度，超级计算机就是一个很好的例子。

高性能计算系统的开发是为了满足对更快、可靠和可扩展的计算速度不断增长的需求。现代 HPC 将算法、计算机体系结构、系统软件、专业程序和应用程序、高级传感器等结合在一起。这些系统在速度、准确性和可靠性优先考虑的高性能环境中得到应用。

高性能计算的特点

HPC 系统的三个主要组件是计算、存储和网络。计算组件包括主板、RAM、CPU、硬盘驱动器等部件，需要完成特定任务，如运行计算和关键软件。网络组件确保系统和用户连接良好，允许访问远程计算机和 Internet 等关键资源。存储组件保存记录的数据，并确保在需要时可以轻松访问它们。

在 HPC 中，多台计算机服务器联网形成一个集群，作为一个高效的 HPC 架构系统。集群中的服务器同时运行算法和软件程序来完成不同的任务。为了存储或访问所需的信息，集群与数据存储系统联网。

高性能计算基础架构的每个组件都必须彼此保持同步以确保最佳性能。所有的网络系统还应该有能力支持计算服务器和数据存储之间的高速数据传输。

高性能计算系统的其他显着特点是：

• 强大的搜索——HPC 具有强大的搜索功能，使用户可以轻松地在文件、应用程序和庞大的数据库之间导航。这使得与计算机的常规交互非常方便。
• 高级目录浏览——HPC 具有允许遍历目录标准的高级机制。这使用户可以选择缓存来自分布式主机的目录列表，从而能够快速重新显示以前访问过的目录。
• 身份验证管理——为了使系统身份验证和访问变得轻而易举，HPC 允许缓存和重新使用受信任的连接。这意味着身份验证信息可以在会话期间存储，并在下次您要使用该系统时重新使用。
• 拖放文件传输——这样可以更快地传输文件并增强用户体验，尤其是在处理庞大的数据集时。
• 目录同步——HPC 允许同步远程或本地目录，其中旧文件（在目标文件夹中）可以被源文件/文件夹中的新文件替换。

为什么高性能计算很重要？

几十年来，HPC 在研究和创新领域发挥了重要作用。工程师、设计师、科学家和其他专业人士利用 HPC 的力量取得了重大突破。以下是 HPC 的主要优势。

高速

HPC 专为快速处理而设计。这意味着 HPC 系统可以在几秒钟内执行大量计算，而使用普通处理器则需要数周或数月才能完成。

降低成本

由于 HPC 系统具有高处理速度，应用程序运行速度更快，因此可以快速得出复杂计算的答案。快速计算意味着花在任务上的金钱和时间更少。此外，初创企业和小型企业有能力使用基于云的 HPC 运行 HPC 工作负载，因为他们只需为使用的资源付费，并且可以在需要的时间和地点进行扩展。

减少物理测试

大多数现代应用程序在投放市场之前都需要进行物理测试。HPC 系统可以创建模拟，从而无需进行物理测试，而物理测试成本高昂且容易出错。

高性能计算入门

高性能计算标志着创新的新时代，数字计算有望解决影响人类的重大问题。HPC 成为主流以释放锁定在我们日常流程中的迫在眉睫的力量只是时间问题。如果您有兴趣采用 HPC 系统，请首先评估可以从增强的计算、网络和存储功能中受益的领域。