超算，高性能計算，並行計算，分佈式計算，這些你分得清嗎？

國際TOP500組織13日發佈第50期全球超級計算機500強榜單。中國超算“神威·太湖之光”和“天河二號”連續第四次分列冠亞軍。從超算系統的統計數據上看，無論是前三名還是上榜總數，中國均超過美國；但從超算企業與核心技術看，美國依舊牢牢佔據優勢。

始於1993年的全球超級計算機500強榜單，由美國和德國超算專家聯合編制，每半年發佈一期，是給全球已安裝的超級計算機排座次的知名排行榜。

最新榜單中，“神威·太湖之光”繼續以每秒9.3億億次的浮點運算速度蟬聯第一，“天河二號”依然佔據第二，瑞士超算“代恩特峰”繼續第三，日本海洋研究開發機構的“曉光”是前十中的“新面孔”，以每秒1.91億億次的浮點運算速度位居第四。第五至第十名依次是：美國“泰坦”、美國的“紅杉”、升級版“三一”與“科裡”，日本的"Oakforest-PACS"與“京”。

在很多人眼中，運算速度驚人的超算十分“高大上”，離自己也很遙遠。實際上，超算與日常生活緊密相關。下面為大家簡單介紹一下幾個熱點計算。

>超算與高性能計算

超級計算機是一種高性能計算集群，集群由眾多計算節點組成，集群由眾多計算節點組成，由集群管理系統通過高速IB網或專用網絡將多個計算機節點連接在一起，統一調度管理，從而實現強大的計算功能。

現今多數高性能計算系統都是通過加持GPU計算卡來實現超高性能的，也就是我們常說的GPU運算，不同於CPU，GPU一般集成了上千個核心於一體，具備普通CPU無法比擬的浮點計算性能，因此非常適用於圖像處理、虛擬現實和計算機仿真等一類科學領域的應用，近幾年發展火熱的人工智能、機器學習等技術應用背後也是依靠GPU運算在做支撐。

在更廣泛的領域，如石油勘探，生物信息與生物醫藥，工程仿真，動漫渲染，航空航天，集合氣象預報，海洋環境工程，建築信息模型，新材料研發等行業，由GPU加速的高性能計算集群均發揮著不可替代的作用。

>並行計算與分佈式計算

並行計算與分佈式計算都是將化大任務為小任務的一種計算方式。

並行計算更多的是為了解決高性能計算的問題，更多的強調計算性能；分佈式計算一般是為了解決任務量大的計算問題。

因此，並行計算一般用於解決需要大量計算的問題，如生命科學研究中的分子動力學分析、地質勘探中的地震建模、成像、轉位等，這些計算任務數量不多，但每個任務都需耗費極強的計算能力。分佈式計算一般應用於超大任務量的場景，如當今非常流行的hadoop分佈式系統就非常適合用來處理海量數據，淘寶的分佈式系統TFS（Taobao File System）每天都可以處理千萬乃至上億次的訂單等。

>虛擬化與雲計算

虛擬化是指計算元件在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，是一個為了簡化管理，優化資源的解決方案。通過虛擬化技術把一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機，在一臺計算機同時運行多個邏輯計算機，每個邏輯計算機可運行不同的操作系統，並且應用程序都可以在相互獨立的空間內運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。

雲計算是一種基於互聯網的計算方式，即用戶可以通過互聯網獲得按需即取的計算資源。虛擬化技術在其後端承載著比較重的分量，才可實現雲計算的大規模可無限擴展以及自服務等特點。想真正實現雲計算雲化，虛擬化是其實現的關鍵技術。

簡單來講，虛擬化描述的是一項技術，而云計算則描述的是一種商業服務。

不管是超算、並行計算還是分佈式計算，它們各有特點，各有所長，都是為了解決不同類型問題應運而生的計算解決方案。IT行業依舊在快速發展，為了應對各種新出現的IT應用類型，以後還會誕生各種各樣的新的計算方式。

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