HPC高性能计算概念、组成和应用

    高性能计算(High performance computing， 缩写HPC)通常指使用很多处理器（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。

    在进行复杂研究项目时通常需要使用大量的计算资源快速获得结果，高性能计算（HPC）能够为中到大型计算问题带来显著的性能提升。    

    HPC Cluster 以计算为目的，通过多个普通节点的并行计算实现强大的计算功能。

    HPC集群主要组成部分：

1. 应用程序：客户运行HPC任务的行业应用软件，如汽车碰撞模拟软件PAM-Crash、气象分析软件WRF等，一般某个行业细分领域HPC应用软件可选范围有限。

2. 基础软件：包括操作系统、管理软件（集群管理和作业调度软件）、计算库及编译环境。。

3. 硬件资源及基础设施：提供服务器、网络、存储、机房等基础实施。

    高性能计算在科研、政府、工业制造、国防、石油勘探等领域有着广泛的应用和巨大的影响力。在理论模型复杂、实验费用昂贵而无法进行实际实验时，计算就成为求解问题的主要手段，许多大型任务只能通过高性能计算解决。

    制造领域的HPC主要应用：

    在设计仿真领域，传统服务器或者工作站面临的挑战主要是本地HPC资源池不能满足峰值计算需求但是CAE工程师要求更快的求解运算，计算任务完成时间很难预测导致工程师效率变低。

    HPC Cloud的能力补充本地服务器HPC资源池的不足，按需付费，弹性伸缩，合理调度利用计算资源，使用HPC Cloud的弹性伸缩能力能够有效降低企业仿真计算成本，提高运算效率，节省时间。

HPC任务排队严重

任务完成时间很难预测

工程师效率变低