Что такое высокопроизводительные вычисления?

Высокопроизводительные вычисления (HPC) - это использование передовых компьютерных технологий, таких как суперкомпьютеры и алгоритмы параллельной обработки, для решения сложных вычислительных задач. Технология в основном используется в области науки, вооруженных сил и научных кругов. По мере усложнения бизнес-транзакций HPC используется в областях хранения данных и обработки транзакций, а также для добычи или использования этой информации в статистических целях.

Основная цель высокопроизводительных вычислений - решать вычислительные задачи с точностью, скоростью и эффективностью. Параллельная обработка, которая использует более одного центрального процессора (ЦП) для вычисления проблемы и технически должна значительно ускорить вычисления, является ключом к успеху HPC. Другие формы повышенной скорости вычислений, включая несколько компьютеров, связанных вместе, называемые кластерными компьютерами, также способствуют высокопроизводительным вычислениям.

Суперкомпьютеры также используются в процессе высокопроизводительных вычислений. Термины суперкомпьютер и суперкомпьютеры могут вводить в заблуждение, поскольку иногда они взаимозаменяются с терминами высокопроизводительные вычисления и высокопроизводительные компьютеры, но их также можно считать специализированной формой высокопроизводительных вычислений. Однако во всех смыслах и целях суперкомпьютер относится к компьютеру, который может рассчитывать высокую эффективность.

Вычисления, выполняемые суперкомпьютером, оцениваются со скоростью, с которой он может выполнять операции с плавающей запятой в секунду (FLOPS), что представляет собой количество вычислений с числами, которые он может выполнять в секунду. Плавающая точка относится к десятичной запятой в числе, которая, поскольку она является «плавающей», может представлять число с более высокой степенью точности, чем операция с фиксированной запятой. Количество FLOPS, которое необходимо считать суперкомпьютером, представляет собой терафлоп или более того, значение, выраженное от 10 до 12-й степени в научной нотации, или 1 000 000 000 000 FLOPS, однако существуют суперкомпьютеры, которые могут достигать петафлопс, что составляет 1 000 000 000 000 000 FLOPS.

Использование высокопроизводительных вычислений также распространяется на определенные технические проблемы, как правило, в инженерных областях, таких как нефтехимическая промышленность и вычислительная гидродинамика. При использовании этого способа HPC упоминается как высокопроизводительные технические вычисления (HPTC). Все поля перекрываются, поэтому не всегда понятно, что представляет собой HPTC или HPC, а термины во многом являются синонимами.

Лучшие высокопроизводительные компьютеры хранятся в списке, известном как Top500. Этот список был создан для централизации базы данных, а также для создания критериев определения стандартов высокопроизводительных вычислений. Он хранится учеными в Германии и США и обновляется два раза в год.