把准高性能计算时代脉动(1)

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把准高性能计算时代脉动

“ ”高性能计算被视为计算机科学与工程的皇冠。近年来，

各国频繁启动国家层面的研发计划。所谓的高性能计算，其与

“ ”一般计算相比，本质特征在于算力聚合，它的计算能力比一

般计算机的计算能力要高出一个数量级。高性能计算通过聚合

结构，使用多台计算机和存储设备，以极高速度进行计算，帮

助人类探索科学、工程及社会领域中的一些世界级重大难题。

高性能计算的发展历史。1qq:206157060 年控制数据公

司推出了**00 计算机。该型号计算机由西摩·克雷设计，综合

采用了当时多项领先的技术，包括硅晶体管、多功能单元并行

技术、专用/处理机等。**00 每一秒能执行三百万条指令，与

当其他型号的算机相比，至少快时计 *倍以上，其在算力的统治

地位保持了 *年之久。自此，高性能算成一个新计为术

语，**00 通常被认为是第一台高性能计算机，西摩·克雷也被

“ ”公高性能算机之父。认为计

自诞生以来，高性能计算的发展可以大致划分为四个阶

段。

“ ”第一个阶段是向量机时代，伴随着 1qq:206157060 年

ry-计算机的问世，向量机成为高性能计算机的主流，向量部

件、向量流水线、向量化、向量编译等向量化技术蓬勃发展。

“ ”第二个阶段是并行处理时代，在 20 世纪*0 年代后期，

使用分布式内存的大规模并行计算在高性能计算领域大行其

道。思维机器公司在 1qq:206157060 年推出的-1 是一台典型

的大规模并行计算机，每个-1 微处理器都配有*比特随机存取

存储器，基于超立方体的阵列被设计为同时对多个数据点执行

相同的操作，即以单指令、多数据方式执行任务。-1 最高可装

配qq:206157060**个独立处理器，每个处理器都非常简单，

一次处理一位。在这个阶段中，并行向量机、对称多处理机、

非一致性存储结构等技术迅速发展。

“ ”第三个阶段是微处理时代，在 2000 年初，基于微理处

机的集群系统在高性能计算领域声名鹊起。与其他并行处理系

统的核心区别在于，集群没有专用的、定制的硬件或软件，而

是由廉价的个人计算机通过高速网络连接构成。在这一时期，

多级互联网络、胖树和网格等成为新的研究热点。

“ ”第四个阶段是异构混合与云计算时代，200*年以来，图

形处理单元（U）已成为一个强大的计算平台，并已成功用于

加速许多科学工作负载。通常，应用程序的计算密集型任务被

卸载到 U，U充当 U的并行协处理器。在实际应用中，高性能

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摘要：

把准高性能计算时代脉动“”高性能计算被视为计算机科学与工程的皇冠。近年来，各国频繁启动国家层面的研发计划。所谓的高性能计算，其与“”一般计算相比，本质特征在于算力聚合，它的计算能力比一般计算机的计算能力要高出一个数量级。高性能计算通过聚合结构，使用多台计算机和存储设备，以极高速度进行计算，帮助人类探索科学、工程及社会领域中的一些世界级重大难题。高性能计算的发展历史。1qq:206157060年控制数据公司推出了**00计算机。该型号计算机由西摩·克雷设计，综合采用了当时多项领先的技术，包括硅晶体管、多功能单元并行技术、专用/处理机等。**00每一秒能执行三百万条指令，与当其他型号的算机相比，至...

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