高性能计算技术及应用

　　本书内容主要分为高性能计算机系统、并行程序设计和高性能计算应用三部分。 部分主要包括第2章、第3章和第4章。分别从高性能计算机硬件系统、软件系统以及系统构建角度进行介绍。第2章介绍了高性能计算机计算系统、存储系统、互联系统和系统性能评测。第3章介绍了Linux操作系统、作业管理系统、并行文件系统以及并行程序开发环境等关键软件系统及环境。第4章在第二章和第三章基础上，以高性能集群系统建设为例，介绍了集群系统构建方法和白万亿次集群构建示例。

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1 高性能计算概述
1.1 为什么需要高性能计算
1.1.1 永无止境的计算需求
1.1.2 串行计算和并行计算
1.1.3 什么是高性能计算
1.1.4 高性能计算特点
1.2 高性能计算技术
1.2.1 高性能计算机
1.2.2 并行算法
1.2.3 并行程序开发方法
1.3 高性能计算应用
1.3.1 高性能计算应用需求
1.3.2 高性能计算应用现状
1.4 高性能计算发展和挑战
1.4.1 国外高性能计算发展状况
1.4.2 中国高性能计算发展状况
1.4.3 高性能计算的挑战和趋势
本章小结
2 高性能计算硬件基础
2.1 计算系统
2.1.1 基本概念
2.1.2 中央处理器
2.1.3 协处理器
2.1.4 异构计算系统
2.2 存储系统
2.2.1 访存局部性
2.2.2 层次结构
2.2.3 并行I/O
2.2.4 存储结构
2.2.5 典型存储系统
2.3 互联系统
2.3.1 静态互联网络
2.3.2 动态互联网络
2.3.3 高速互联网络
2.4 计算机体系结构
2.4.1 计算机体系结构分类
2.4.2 冯·诺依曼结构计算机
2.4.3 高性能计算机结构模型
2.4.4 高性能计算机访存模型
2.5 典型高性能计算机
2.5.1 “天河二号”
2.5.2 “神威·太湖之光”
2.5.3 “顶点”
2.5.4 “富岳”
2.6 性能评测
2.6.1 性能评测指标
2.6.2 加速比及其定律
2.6.3 效率和可扩展性
2.6.4 性能评测基准
本章小结