浅析高性能计算应用的需求与发展

浅析高性能计算应用的需求与发展

【摘要】本文阐述了高性能计算的概念,中国高性能计算的现状和发展趋势,随后,本文进一步分析了国内高性能计算应用的需求,针对目前高性能计算的应用,本文最后分析了高性能计算应用需求的展望。

【关键词】高性能计算;应用;需求;发展

一、前言

高性能计算的应用为国内的科技发展做出了诸多的贡献,因此,国内也在致力于拓展高性能计算的应用范围,从而希望进一步的促进高性能计算的发展,为我国的科学技术的不断发展提供技术支持。

二、高性能计算概述

高性能计算(HPC) 指通常使用很多处理器(作为单个机器的一部分)或者某一集群中组织的几台计算机(作为单个计算资源操作)的计算系统和环境。有许多类型的HPC 系统,其范围从标准计算机的大型集群,到高度专用的硬件。大多数基于集群的HPC系统使用高性能网络互连,比如那些来自InfiniBand 或Myrinet 的网络互连。基本的网络拓扑和组织可以使用一个简单的总线拓扑,在性能很高的环境中,网状网络系统在主机之间提供较短的潜伏期,所以可改善总体网络性能和传输速率。

三、中国高性能计算的现状与发展

20 世纪90 年代以来,随着”神威”、”银河”、”曙光”、”深腾”等一批知名产品的出现,我国成为继美国、日本之后的第三个具备高性能计算机系统研制能力的国家,被誉为世界未来高性能计算市场的”第三股力量”。我国在高性能计算机研制方面取得了较好的成绩,掌握了研制高性能计算机的一些关键技术,参与研制的单位也由科研院发展到企业界,有力地推动了高性能计算的发展。目前,我国的高性能计算环境已得到重大改善,总计算能力与发达国家的差距逐步缩小。我国的高性能计算技术拓宽了我国科学技术研究的深度和广度,提高了我国工业的生产效率,同时也节约了很多生产成本。我国的高性能计算技术目前主要在石油行业、天气预报、核能模拟、生物工程等领域得到了广泛的应用。

但是中国高性能计算的应用还不够广、不够深入,应用水平和应用效率都比较低下。我国对高性能计算应用的投入还远远不够,应用研发力量薄弱且分散,缺乏跨学科的综合型人才,从事高端应用软件研发的单位很少,企业界基本未介入,没有良好的相互交流的组织渠道等。高性能应用软件的开发和高效并行算法研究尚不能与高端计算机发展同步,在一定程度上存在为计算机”配”软件的思想。我国高性能计算应用的研究与发明明显滞后于高性能计算机的发展。国外品牌还占领着很多关乎国计民生的关键领域和行业,国产高性能服务器的市场份额仍然偏低。

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