隨著技術的發(fā)展和在工程、醫(yī)學、金融、太空探索等先進領域的應用，對能夠事半功倍的高效、可靠和強大的計算機系統(tǒng)的需求激增。處理速度、存儲和網絡功能是計算解決方案的關鍵方面，而這正是高性能計算 (HPC) 的用武之地。

什么是高性能計算？

高性能計算是結合計算能力以提供比典型計算機更高性能的實踐。這是使用并行數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)實現(xiàn)的，其中多個服務器協(xié)同工作以完成一項任務。

HPC 提高了計算性能，使復雜的計算和高級應用程序平穩(wěn)運行。例如，典型筆記本電腦中的 3GHz 處理器每秒可以執(zhí)行多達 30 億次計算。但是，HPC 可以在一秒鐘內執(zhí)行數(shù)萬億次計算。這就是 HPC 的運行速度，超級計算機就是一個很好的例子。

開發(fā)高性能計算系統(tǒng)是為了滿足對更快、可靠和可擴展的計算速度不斷增長的需求。現(xiàn)代 HPC 將算法、計算機架構、系統(tǒng)軟件、專業(yè)程序和應用程序、高級傳感器等結合在一起。這些系統(tǒng)可在速度、準確性和可靠性優(yōu)先考慮的高性能環(huán)境中找到應用。

高性能計算的特點

HPC 系統(tǒng)的三個主要組件是計算、存儲和網絡。計算組件包括完成特定任務（如運行計算和關鍵軟件）所需的主板、RAM、 CPU 、硬盤驅動器等部件。網絡組件確保系統(tǒng)和用戶連接良好，允許訪問遠程計算機和互聯(lián)網等關鍵資源。存儲組件保存記錄的數(shù)據(jù)，并確保在需要時可以輕松訪問它們。

在 HPC 中，多臺計算機服務器聯(lián)網形成一個集群，作為一個高效的 HPC 架構系統(tǒng)。集群中的服務器與算法和軟件程序同時運行以完成不同的任務。為了存儲或訪問所需信息，集群與數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)聯(lián)網。

高性能計算基礎架構的每個組件必須彼此保持同步，以確保最大性能。所有的網絡系統(tǒng)也應該有能力支持計算服務器和數(shù)據(jù)存儲之間的高速數(shù)據(jù)傳輸。

高性能計算系統(tǒng)的其他顯著特點是：

• 強大的搜索——HPC 具有強大的搜索功能，允許用戶在文件、應用程序和龐大的數(shù)據(jù)庫之間輕松導航。這使得與計算機的定期交互非常方便。

• 高級目錄瀏覽——HPC 具有允許遍歷目錄標準的高級機制。這使用戶可以選擇緩存來自分布式主機的目錄列表，從而可以快速重新顯示以前訪問過的目錄。

• 身份驗證管理——為了使系統(tǒng)身份驗證和訪問變得輕而易舉，HPC 允許緩存和重用受信任的連接。這意味著身份驗證信息可以在會話期間存儲，并在您下次要使用系統(tǒng)時重新使用。

• 拖放文件傳輸——這允許更快地傳輸文件并增強用戶體驗，尤其是在處理大量數(shù)據(jù)集時。

• 目錄同步——HPC 允許同步遠程或本地目錄，其中舊文件（在目標文件夾中）可以被源文件/文件夾中的新文件替換。

為什么高性能計算很重要？

幾十年來，HPC 在研究和創(chuàng)新領域發(fā)揮了重要作用。工程師、設計師、科學家和其他專業(yè)人士利用 HPC 的力量取得了重大突破。以下是 HPC 的主要優(yōu)勢。

高速

HPC 專為快速處理而設計。這意味著 HPC 系統(tǒng)可以在幾秒鐘內執(zhí)行大量計算，而使用常規(guī)處理器可能需要數(shù)周或數(shù)月的時間。

降低成本

由于 HPC 系統(tǒng)具有較高的處理速度，因此應用程序運行速度更快，因此可以快速得出復雜計算的答案。快速計算意味著花費在任務上的金錢和時間更少。此外，初創(chuàng)公司和小型企業(yè)可以負擔得起使用基于云的 HPC 運行 HPC 工作負載，因為他們只需為使用的內容付費，并且可以在需要的時間和地點進行擴展。

減少物理測試

大多數(shù)現(xiàn)代應用程序在投放市場之前都需要進行物理測試。HPC 系統(tǒng)可以創(chuàng)建模擬，從而消除了對成本高且容易出錯的物理測試的需要。

HPC 入門

高性能計算標志著創(chuàng)新的新時代，數(shù)字計算有望解決影響人類的重大問題。HPC 成為主流以解鎖我們日常流程中即將到來的力量只是時間問題。如果您對采用 HPC 系統(tǒng)感興趣，請先評估可以從增強的計算、網絡和存儲功能中受益的領域。