HPC 的基本概念

本文分享自天翼云开发者社区《HPC的基本概念》，作者:它零食抱佛 jio

HPC（High Performance Computing）是一种高性能计算技术，它利用大规模并行处理器集群或超级计算机等高性能计算设备，以及高速网络互联技术，实现对大规模数据和复杂计算任务的高效处理和分析。

HPC 根据业务场景可分为：

科学计算场景：科学计算场景主要用于模拟和分析科学问题，如气候模拟、天体物理学、生物医学等领域。这些计算任务通常需要大量的计算资源和高度并行的计算能力，以便处理大规模的数据和复杂的计算模型。

工程计算场景：工程计算场景主要用于工程设计和优化，如航空航天、汽车工程、建筑设计等领域。这些计算任务通常需要高度精确的计算结果和快速的计算速度，以便进行工程设计和优化。

数据分析场景：数据分析场景主要用于处理大规模的数据集，如数据挖掘、机器学习、人工智能等领域。这些计算任务通常需要高度并行的计算能力和快速的数据处理速度，以便进行数据分析和模型训练。

金融计算场景：金融计算场景主要用于高频交易、风险管理等领域。这些计算任务通常需要高度并行的计算能力和快速的计算速度，以便进行实时的交易和风险管理。

医疗计算场景：医疗计算场景主要用于基因组学、药物研发等领域。这些计算任务通常需要高度并行的计算能力和快速的计算速度，以便进行基因组分析和药物研发。

HPC 根据存算耦合度可分为：

紧耦合（Tightly Coupled）：指计算节点之间的通信非常频繁，数据传输速度非常快，节点之间的计算任务紧密相连，需要高度协同和同步。紧耦合系统通常采用共享内存的方式，多个处理器可以同时访问同一块内存，实现高效的数据共享和通信。

松耦合（Loosely Coupled）：指计算节点之间的通信相对较少，节点之间的计算任务相对独立，不需要高度协同和同步。松耦合系统通常采用消息传递的方式，节点之间通过网络发送消息进行通信和数据传输。

数据密集型（Data-Intensive）：指需要处理大量数据的计算任务，数据量通常远远超过计算量。数据密集型计算通常需要高效的数据存储和管理系统，以及高速的数据传输和处理能力。数据密集型计算通常采用分布式存储和计算的方式，将数据分散存储在多个节点上，通过网络进行数据传输和计算。

HPC 计算场景可以根据不同的应用领域和计算任务的性质进行分类，每种场景都有其特定的计算需求和技术挑战，需要根据具体的场景选择合适的计算资源和技术方案。