Was ist Hochleistungsrechnen?
High Performance Computing, abgekürzt als HPC, ist eintechnischWissenschaft, die die Theorie, Methode, Technologie und Anwendung von Supercomputern nutzt, um paralleles Rechnen zu realisieren. Der Umfang der Forschung auf diesem Gebiet umfasst parallele Computermodelle, parallele Programmiermodelle, parallele Ausführungsmodelle, parallele adaptive Rahmenwerke, parallele Architekturen, parallele Netzwerkkommunikation und paralleles Algorithmusdesign.
Darüber hinaus kann sich High Performance Computing auch auf Computersysteme und -umgebungen beziehen, die typischerweise viele Prozessoren (als Teil einer einzelnen Maschine) oder mehrere Computer verwenden, die in einem Cluster organisiert sind (als einzelne Computerressource fungieren). Es verbindet mehrere Computersysteme über verschiedene Internettechnologien miteinander und nutzt die umfassende Rechenleistung aller angeschlossenen Systeme, um groß angelegte Rechenprobleme zu lösen, weshalb es oft als Hochleistungsrechencluster bezeichnet wird.
Anwendungen, die auf Hochleistungsclustern ausgeführt werden, verwenden im Allgemeinen parallele Algorithmen, um ein großes gemeinsames Problem nach bestimmten Regeln in viele kleine Teilprobleme aufzuteilen, und führen Berechnungen an verschiedenen Knoten im Cluster durch und verarbeiten die Ergebnisse dieser kleinen Probleme nach der Verarbeitung kann mit dem Endergebnis des ursprünglichen Problems zusammengeführt werden. Da die Berechnung dieser kleinen Probleme in der Regel parallel erfolgen kann, kann die Bearbeitungszeit des Problems verkürzt werden.
Der Hauptzweck beim Aufbau eines Hochleistungs-Computersystems besteht darin, die Rechengeschwindigkeit zu erhöhen, um eine Rechengeschwindigkeit von Billionen pro Sekunde zu erreichen. (z. B. Supercomputer Tianhe Nr. 1) Diese Art von Cluster löst hauptsächlich die Berechnung umfangreicher wissenschaftlicher Probleme und die Verarbeitung massiver Daten, wie z. B. wissenschaftliche Forschung, Wettervorhersage, Computersimulation, Militärforschung, CFD/CAE, Biopharmazeutika, Gensequenzierung, Bildverarbeitung und vieles mehr.
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