這本論述高性能計算的專著《高效能計算機繫統設計與應用》由參加了世界*快計算機“天河2號”研發的浪潮技術團隊撰寫。內容涵蓋高效能計算機繫統設計和應用兩大部分，包括高效能計算機的繫統架構、高效能計算繫統構建的基本原則、十萬億次至百萬億次高效能計算繫統的設計方法、高效能計算機應用環境構建和大型並行應用軟件開發、高效能計算繫統的綜合評測體繫，以及對百億億次級高效能計算機的展望等多個方面。作者王恩東長期從事服務器與存儲技術研究。

高效能計算機是解決大規模復雜計算任務的重要 科研工具。《高效能計算機繫統設計與應用》繫統地 介紹高效能計算機繫統的設計原理與應用案例。全書 共9章。第1、2章分別介紹高效能計算機的基本概念 和發展現狀；第3章闡述高效能計算繫統構建的一般 原則：第4、5章結合實例詳細論述十萬億次級別和百 萬億次級別高效能計算繫統的設計方法：第6章介紹 高效能計算應用運行環境的構建與配置；第7章介紹 高效能計算繫統並行應用軟件的開發策略、方法和優 化等：第8章介紹高效能計算的綜合評測體繫；第9章 展望高效能計算機的發展未來，分析了百億億次級別 高效能計算機的實現前景。 《高效能計算機繫統設計與應用》由高效能服務 器和存儲技術國家重點實驗室組織編寫，是我國第一 本繫統論述高效能計算機繫統的專著。作者王恩東長 期從事服務器與存儲技術研究，提出了多項體繫結構 設計方法，主持研制出國內首臺32路主機繫統和PB級 海量存儲等繫列產品，實現重大創新和應用。本書主 要面向從事高效能計算的程序員、工程師等科研技術 人員，也可作為高等院校計算機科學與技術等專業開 設相關課程的教材。

第1章 高效能計算機的繫統架構
1.1 高效能計算機發展與繫統分類
1.1.1 HPC的定義
1.1.2 HPC的誕生
1.1.3 HPC發展與應用
1.1.4 HPC架構分類
1.1.5 HPC發展遭遇的瓶頸
1.2 異構並行技術的興起
1.3 新型眾核芯片的發展
第2章 千萬億次計算時代的高效能計算機
2.1 **上**的千萬億次高效能計算機
2.2 中國走入千萬億次時代
2.2.1 天河1號與天河2號
2.2.2 神威藍光
第3章 高效能計算繫統構建的一般規則
3.1 高效能集群計算繫統的組成
3.2 構建性能均衡的高效能計算繫統
3.3 高效能計算繫統的管理
3.3.1 監控管理
3.3.2 作業調度
第4章 十萬億次級別高效能計算繫統設計
4.1 構建十萬億次的高效能計算繫統
4.1.1 以同構方式構建十萬億次集群
4.1.2 以異構方式構建十萬億次集群
4.2 構建二十萬億次的高效能計算繫統
第5章 百萬億次級別高效能計算繫統設計
5.1 集群架構設計
5.1.1 方案概述
5.1.2 集群總體描述
5.1.3 繫統拓撲圖
5.1.4 計算節點
5.1.5 管理／登錄／調度節點
5.1.6 GPU節點
5.1.7 並行文件存儲繫統
5.1.8 計算網絡
5.1.9 管理網絡
5.1.10 IPMI專用網絡
5.2 機房建設與改造
5.2.1 機房設計總體原則
5.2.2 機房總體設計依據
5.2.3 機房環境要求
5.2.4 機房改造整體規劃
5.3 綠色低功耗設計
5.4 ***實時監控
5.4.1 監控說明
5.4.2 監控繫統結構描述
5.4.3 監控子繫統的實現和功能
5.4.4 監控繫統功能描述
第6章 高效能計算機應用環境的構建
6.1 CPU並行繫統應用環境構建
6.1.1 硬件環境構建
6.1.2 軟件環境構建
6.1.3 開發環境構建
6.2 異構並行繫統應用環境構建
6.2.1 硬件環境構建
6.2.2 軟件環境構建
6.2.3 開發環境構建
第7章 高效能並行應用軟件開發
7.1 CPU並行繫統的應用開發
7.1.1 CPU並行繫統的應用計算模式
7.1.2 CPU並行繫統的應用軟件開發
7.2 異構並行繫統的應用開發
7.2.1 異構並行應用軟件概述
7.2.2 CPU+GPU異構並行應用軟件開發
7.2.3 CPU+MIC異構並行應用軟件開發
第8章 高效能計算綜合評測體繫
8.1 高效能計算應用的發展現狀
8.1.1 高效能計算技術對應用的影響
8.1.2 高效能計算應用的現狀和挑戰
8.2 傳統高效能計算繫統評測
8.3 浪潮高效能計算應用評測
8.3.1 高效能計算應用評測方法
8.3.2 高效能計算理論原理性能預測
8.4 浪潮高效能計算應用需求的劃分
8.5 高效能計算應用特征剖析示例
8.5.1 計算密集型應用
8.5.2 內存約束型應用
8.5.3 存儲密集型應用
8.5.4 網絡密集型應用
8.6 高效能計算學科方向研究進展和展望
8.6.1 材料科學與量子化學
8.6.2 生命科學與分子動力學
8.6.3 大氣科學
8.6.4 石油地質勘探
8.6.5 計算流體力學與CAE仿真
第9章 百億億次**計算機展望
9.1 百億億次**計算機面臨的挑戰
9.1.1 百億億次對繫統的影響
9.1.2 百億億次對應用的影響
9.2 百億億次**計算機設計構想
參考文獻