课程1高性能计算发展概述.pptx

高性能计算及应用;任课教师;课程目标;作业;高性能计算及应用;课程内容提纲;应用需求;高性能计算与科研，产业…——需求与意义;富有挑战性的计算问题遍及科学与工程的各个领域;Units of High Performance Computing;全球气候模拟;大气环流模拟 需求解Navier-Stokes方程 1分钟时间间隔100个浮点运算/网格点对计算的需求 为确保时效需1分钟执行5 x 1011 flops= 8 Gflop/s 以天为单位的7 天天气预报需要 ? 56 Gflop/s 以月为单位的50年气候预测需要 ? 4.8 Tflop/s 以12小时为单位的50年预测 ? 288 Tflop/s 如果提高网格解析度则计算复杂性将呈8x,16x增加 更高的精确预测模型则需要综合考虑大气,海洋,冰川,陆地,加上地球化学等因素 千年气候模型分析目前无法对此进行有效计算;高性能计算已经成为复杂系统工程的必备手段;航空高性能计算领域;;计算设备/用户/内容;大数据现象;2015 Cloud Vision;Trends to Exascale Performance;计算机体系结构的发展;计算机体系结构的发展趋势;体系结构的发展: 并行方法的探索;VLSI三个阶段;VLSI Technology Trends;单处理器的性能增长变化;处理器功耗;Recent Intel Processors;Intels Many Core and Multi-core;Trends are putting all onto one chip;集群系统的发展趋势;Large-Scale Computing Systems ;西工大高性能计算中心;集群的基本组成;;Top 10 list in June 2012;2011年6月，我国进入Top500的高性能计算机;Rank;TOP 500(2011年6月)中的集群 ;Top500国家分布;TOP 500过去19年体系结构演化;TOP 500过去19年体系结构演化;;从TOP500看集群系统;集群系统的发展趋势;64位：突破2GB的系统内存瓶颈;商业应用 海量数据处理 DB in memory 媒体播放服务器 大内存 高内存带宽 减少访问磁盘次数，可将性能提高近一个数量级;64位：新的设计理念;64位：不是万能灵药;集群系统的互连网络;集群系统的互连网络;集群系统的互连网络;集群系统所面临的挑战;Execution is not just about hardware;什么是并行编程?;What is Parallel Computing?;For example：发工资程序;Parallel Computing;Example;Example;加速比;并行编程的重要性;Now we can get: single-source approach to multi- and many-core;However, the Parallelizing Compilers;A simple example;Things to Consider in Creating a Parallelized ???for-loop”;Things to Consider in Creating a Parallelized “for-loop”;Parallel Programming Complexity;Parallel Compared to Sequential Programming;References;9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。12月-2012月-20Friday, December 25, 2020 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。23:59:3223:59:3223:5912/25/2020 11:59:32 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。12月-2023:59:3223:59Dec-2025-Dec-20 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。23:59:3223:59:3223:59Friday, December 25, 2020 13、志不立，天下无可成之事。12月-2012月-2023:59:3223:59:32December 25, 2020 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower