高性能计算

本节内容 　　 1.速率：连接在计算机网络上的主机在数字信道上传送数据位数的速率，也称为 data rate或bit rate。 　　　　单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s. 2.带宽：数据通信领域中，数字信道所能传送的最高数据率。 　　　　单位是b/s, kb/s, Mb/s, Gb/s. 3.吞吐量：即在单位时间内通过某个网络的数据量； 　　　　单位是b/s, Mb/s, 等。 4.时延： 　　 5.时延带宽积 ： 实际意义：指通信时有多少数据正在线路上 6.往返时间RTT（Round-Trip Time）:从发送方发送数据开始，到发送方接到接收方确认。 7.利用率 来源： https://www.cnblogs.com/PolarIce/p/12064844.html

编程模式 计算机语言解决问题的模式 过程式编程模式 面向过程编程模式 函数式编程模式 说明式编程模式 高级编程语言介绍 高级语言（High-level programming language）相对于机器语言（machine language）是一种指令集的体系。在这种语言下，其语法和结构更类似汉字或者普通英文，且由于远离对硬件的直接操作，使得一般人更容易学习。高级语言通常按其基本类型、代系、实现方式、应用范围等分类。 高级语言有一下几种分类: BASIC语言 PASCAL语言 C语言 C++语言 Java语言 Ada语言 Logo语言 脚本语言 并行程序设计 并行程序设计语言 语言名称 注释 Concurrent Pascal Pascal语言的拓展 Ada 全新的编程语言 Modula-P Modula2语言的拓展 C ∗ C^* C ∗ C语言针对SIMD系统的扩展 Concurrent C C语言扩展 Fortran D Fortran语言针对数据并行化语言的拓展 并行程序设计语言的编译过程 计算机中的数据 数据 数据的定义 数据就是用文字, 数字, 图形, 图像, 声音等方式对人, 事件, 事物等进行的描述.在计算机科学中, 数据是指所有能输入计算机并能被计算机程序处理的符号的总称, 数字, 文本, 音频, 图形, 图像和视频等统称为数据. 数据和信息的区别

06 计算机网络的性能 衡量计算机网络性能的6个指标如下: 1.速率 速率是指计算机网络中的主机在数字信道上，单位时间内从一端传送到另一端的数据量，即数据传输率，也称数据率或比特率。比特(bit)是数据量的最小单位，s(秒)是时间的最小单位。 移动运营商所说的带宽单位是字b, 而非字节B, 所以要除以8得到我们常说的网速 2.带宽 网络的“带宽”通常是数字信道所能传送的“最高数据率”，单位：b/s (bps)。 3.时延 共4种时延； 处理时延： 对数据进行检查和处理，寻找输出链路 发送时延： 将数据发送出来需要的时间， t = L/R 排队时延： 等待前方分组发送的时间。 传播时延： 信号在链路上到达下一个节点的传播时间。 注意， 我理解的发送时延是用路由器产生各种信号所花费的时间。发送这个动作发生在结点上而非链路上，因此发送延迟也与链路无关。 流量强度（traffic intensity） = La/R L为分组大小, a为分组到达速率,R为链路带宽 La/R ~ 0: 平均排队延迟很小 La/R -> 1: 平均排队延迟很大 La/R > 1: 超出服务能力，平均排 队延迟无限大！ 4.时延带宽积 时延带宽积为传播时延与带宽的乘积， 反映了通讯链路中可以储存的数据量。 链路的时延带宽积又称为以比特为单位的链路长度，是以比特（或字节）为单位的一个数据总量

介绍一下什么是“服务器” 服务器是计算机的一种，它比普通计算机运行更快、负载更高、价格更贵。服务器在网络中为其它客户机（如PC机、智能手机、ATM等终端甚至是火车系统等大型设备）提供计算或者应用服务。服务器具有高速的CPU运算能力、长时间的可靠运行、强大的I/O外部数据吞吐能力以及更好的扩展性。根据服务器所提供的服务，一般来说服务器都具备承担响应服务请求、承担服务、保障服务的能力。服务器作为电子设备，其内部的结构十分的复杂，但与普通的计算机内部结构相差不大，如：cpu、硬盘、内存，系统、系统总线等。 什么是服务器 服务器是一种高性能计算机，作为网络的节点，存储、处理网络上80％的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。 也可以这样讲，服务器指一个管理资源并为用户提供服务的计算机软件，通常分为文件服务器、数据库服务器和应用程序服务器。运行以上软件的计算机或计算机系统也被称为服务器。 相对于普通PC来说，服务器在稳定性、安全性、性能等方面都要求更高，因此CPU、芯片组、内存、磁盘系统、网络等硬件和普通计算机有所不同，在质量与处理器数据性能上更出色。 服务器和电脑功能都是一样的，我们也可以讲 服务器称之为电脑 ，只是服务器对稳定性与安全性以及处理器数据能力有更高要求。 服务器作用比较广，网络游戏、网站、部分软件都是需要存到服务器的，还有一些企业会配服务器

MPI.NET是用于Microsoft.NET环境的高性能、易于使用的消息传递接口（MPI）实现。mpi是编写在分布式内存系统（如计算集群）上运行的并行程序的事实上的标准，并且得到了广泛的实现。大多数MPI实现为在C、C++和FORTRAN中编写MPI程序提供了支持。mpi.net提供了对所有.net语言（尤其是c）的支持，并包含重要的扩展（例如对象的自动序列化），使构建在群集上运行的并行程序更加容易。 MPI.NET 作者的Github: https://github.com/jmp75/MPI.NET 文本代码:等待上传 创建项目 注意Framework版本不要低于 4.6.2！ 安装类库 使用 Nuget 安装类库： 使用MPI public void RunMpiAction(string[] args) { using (new MPI.Environment(ref args)) { //切割数据 int rank = Communicator.world.Rank - 1; int ranks = Communicator.world.Size; rank += 1; if (rank == 0){ //数据分为groups组 int groups = 5; for (int i = 1; i < ranks; i++) { Communicator.world

1. 流水技术有哪些特点？ （1）流水过程由多个相联系的子过程组成，每个过程称为流水线的“级”或“段”。 （2）每个子过程由专用的功能段实现。 （3）各个功能段所需时间应尽量相等。 （4）流水线需要有“通过时间”，在此之后流水过程才进入稳定工作状态，每一个时钟周期(拍)流出一个结果。 （5）流水技术适合于大量重复的时序过程，只有在输入端能连续地提供任务，流水线的效率才能充分发挥。 2. 按照流水线所完成的功能来分，流水线可分为哪两类？ （1）单功能流水线：只能完成一种固定功能的流水线。 （2）多功能流水线：流水线的各段可以进行不同的连接，从而使流水线在不同的时间，或者在同一时间完成不同的功能。 3. 按照同一时间内各段之间的连接方式来分，流水线可分为哪两类？ （1）静态流水线：在同一时间内，流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作。 （2）动态流水线：在同一时间内，当某些段正在实现某种运算时，另一些段却在实现另一种运算。 4. 按照流水的级别来分，流水线可分为哪三类？ （1）部件级流水线（运算操作流水线）：把处理机的算术逻辑部件分段，以便为各种数据类型进行流水操作。 （2）处理机级流水线（指令流水线）：把解释指令的过程按照流水方式处理。 （3）处理机间流水线（宏流水线）：由两个以上的处理机串行地对同一数据流进行处理，每个处理机完成一项任务。 5. 按照数据表示来分

概述 阿里云发布了许许许多多的产品，今天就让我们一起来了解下高性能计算 HPC (AliCloud HPC)吧。 关于阿里云高性能计算（HPC）的详细内容： 阿里云高性能计算（HPC）使用教程 （高性能计算 (Alibaba Cloud HPC) 提供一种性能卓越、稳定、安全、便捷的计算服务，帮助您快速构建处理能力出色的应用，解放计算给服务带来的压力，使您的产品在计算效率上具有非凡竞争力。） 什么是高性能计算HPC呢？ HPC极致计算性能，为用户提供 11TFLOPS 的单精度计算能力 。 HPC完美对接阿里云产品，为用户提供全套完整解决方案。 HPC自带网络隔离，为用户的应用提供高速、安全的网络环境。 HPC本地数据盘+OSS，为用户提供可靠、海量的存储服务。 此外，深度学习和 HPC 工具集，方便您快速安装，提高工作效率。内部 GPU 优化工具，帮助用户的应用取得优异的性能。 那么，HPC适用在什么场景下呢？ 简单深度学习离线训练：HPC作为平台，结合云服务器 ECS 作为 HPC 与外界连接的桥梁、对象存储 OSS 提供的云存储服务搭建系统。 复杂深度学习离线训练：简单深度学习离线训练基础上，加上云数据库 RDS提供的在线数据库服务、开放数据处理服务 ODPS 提供的海量数据分布式处理服务搭建系统。 简单深度学习在线预测：HPC作为平台，结合云服务器 ECS 作为 HPC

　　我们现在日常所接触的计算机，几乎全部都是冯·诺依曼结构，都遵循着存储程序的基本原理。 那这些计算机的具体实现，和当年冯·诺依曼的设计方案有哪些区别和联系呢。 这就需要我们来对比分析了。 　　冯·诺依曼计算机的主要构成，我们现在已经非常熟悉了，包括运算器CA，控制器CC，存储器M， 输入设备I和输出设备O。 此外，还有在计算机外部的记录介质R。那这样原理性的框图和现在计算机的具体实现是如何来对应的呢。 　　我们还是拿个人计算机作为例子来进行讲解，在这块个人计算机的主板上， 可以插上CPU芯片，存储（我们也常称为内存条）再 接上硬盘，连上键盘，插上显卡，连上显示器， 最后再接上电源，这样就构成了一台可以正常运行的计算机。 那CPU对应的是运算器CA和控制器CC，主存对应的是存储器M。 这些我们已经比较清楚了，那CPU是如何获取指令，开始执行的呢。 这块主板上采用的是个人计算机上长期占据主导地位的南北桥结构。 所以CPU对外会连接的一块芯片，叫做北桥。 这是在主板上非常明显的一块芯片，CPU想要访问主存， 就得通过北桥芯片。但是我们还要注意，计算机刚启动的时候，主存里面是没有信息的，因为当计算机断电之后， 主存的信息都会丢失。那在系统启动之后，CPU从哪里获得指令呢？ 我们也可以看到北桥下方，还有一块比较大的芯片。 它就是南桥。 我们已经知道南桥内部，集成了很多输入输出设备的控制器

1. 计算机每执行一条指令的过程，可以分解成这样几个步骤。 (1) Fetch （取得指令） ，也就是从PC寄存器里找到对应的指令地址，根据指令地址从内存里把具体的指令，加载到指令寄存器中，然后把PC寄存器自增，在未来执行下一条指令。 (2) Decode （指令译码） ，也就是根据指令寄存器里面的指令，解析成要进行什么样的操作，是MIPS指令集的R、I、J中哪一种指令，具体要操作哪些寄存器、数据或者内存地址。 (3) Execute （执行指令） ，也就是实际运行对应的 R、I、J 这些特定的指令，进行算术逻辑操作、数据传输或者直接的地址跳转。 (4)重复进行(1)～(3)的步骤。 这其实就是一个永不停歇的“Fetch - Decode - Execute”的循环，这个循环称之为 指令周期 （Instruction Cycle）。 在取指令的阶段，指令是放在 存储器 里的，实际上， 通过 PC 寄存器和指令寄存器取出指令的过程，是由控制器（Control Unit ）操作的。指令的解码过程，也由控制器进行 。到了执行指令阶段，无论是进行算术操作、逻辑操作的R型指令，还是进行数据传输、条件分支的I型指令，都是由 算术逻辑单元 （ALU）操作的，也就是由 运算器 处理的。不过，如果是一个简单的无条件地址跳转，那么我们可以直接在 控制器 里面完成，不需要用到运算器，如下所示：

863高性能计算机评测中心 http://hpctest.cs.tsinghua.edu.cn/programs.html 主页 评测程序 发表论文 人员组织 English 自主研发 Micro-Benchmark Kernel-Benchmark Applications 自主研发 SIM-MPI 一款模拟并行程序通信行为的trace-driven模拟器. HPC_Net_Checker 该测试程序用来检查大规模集群系统中网络链接通信性能存在故障的节点. PBB 一款面向生物信息学领域的基准测试程序集，该程序包括7个用OpenMP并行的生物信息学测试程序，BLAST, PLSA, MUSCLE, Rosetta, Semphy, ModuleNet, SNP. TPC-C 我们按照TPC-C最新标准5.11设计并实现了一套TPC-C评测程序，并对国产高端服务器进行了性能评测。 Micro-Benchmark OSU MPI Benchmarks 下载地址： http://mvapich.cse.ohio-state.edu/benchmarks/ 简介：由Ohio State University提供，程序生成不同规模的数据并执行各种不同模式的MPI通信，测试 各种通信模式的带宽和延迟。分为点对点通信和组通信两种形式，其中点对点通信重点关注拓扑结构中非 等价节点之间的通信性能。