高性能计算技术的发展与应用分析.docx

高性能计算技术的发展与应用分析

目录

内容综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1高性能计算领域研究背景．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.1.2高性能计算领域研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1国外高性能计算技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.2国内高性能计算技术发展现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3.2研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

高性能计算技术基础．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.1高性能计算概念及特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.1高性能计算定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.1.2高性能计算主要特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

2.2高性能计算系统架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2.1高性能计算系统组成．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

2.2.2高性能计算系统分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3高性能计算关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

2.3.1并行计算技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

2.3.2分布式计算技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

2.3.3高效存储技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

2.3.4高速网络技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

2.3.5软件支撑技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

高性能计算技术发展动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1高性能计算硬件发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

3.1.1处理器技术演进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.1.2架构创新与异构计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

3.1.3高速互联技术发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

3.2高性能计算软件发展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.2.1编程模型与框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.2.2资源管理调度系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.2.3性能优化技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

3.3高性能计算应用领域拓展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

3.3.1科学计算领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

3.3.2工程技术领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

3.3.3商业智能领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59

3.3.4其他新兴应用领域．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

高性能计算典型应用案例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．