什么是超级计算机？排名情况如何？与云计算的关系分析

信息时代，面对越来越庞大的数据要处理，超级计算机应运而生。那么，什么是超级计算机?它与云计算是什么关系?当前全球超级计算机排名情况如何?本文将具体介绍。

1.超级计算机

超级计算机是指能够执行一般个人电脑无法处理的大量资料与高速运算的电脑。就超级计算机和普通计算机的组成而言,构成组建基本相同,但在性能和规模方面却有差异。超级计算机主要特点包含两个方面:极大的数据储存容量和极快速的数据处理速度,因此它可以在多领域进行一些人们或者普通计算机无法进行的工作。

2.超级计算机服务模式

当前超级计算机的服务模式可以主要分成两种：免费模式和付费模式。

(1)免费模式在免费模式下，用户可以免费模式超级计算中心的计算资源，但是需要申请并通过审核，例如，美国阿贡国家实验室主要给大学、工业和政府机构的研究人员使用。使用者需要先在网站上申请项目，项目审核通过后，用户自己注册账户后登陆系统免费模式计算资源。美国橡树岭国家实验室提供世界领先的计算基础设施，使用方式跟阿贡国家实验室类似，也是由使用者先申请项目，然后注册账号并登陆系统免费模式计算资源。德国于利希超算中心的申请人提交申请通过审核后，申请人在规定时间内可免费模式一定机时，使用完机时后可以继续提出使用申请。同样西班牙巴塞罗那超算中心的资源也是申请审核通过后免费模式。

(2)付费模式

由于超级计算机的日常运行面临着巨大的能源消耗等成本开销，部分超算中心和美国、欧洲等地的超算中心不同，没有专项运行经费来支持超计算机日常的运行成本。因此为了覆盖超级计算机的运行成本，越来越多的单位和机构提供收费较低但需付费模式的超级计算服务，比如国家超级计算天津、深圳、济南、长沙、广州、无锡等6家已经建成并运营的国家级超级计算中心，以及上海超级计算中心、吕梁超级计算中心等，这些超级计算中心均拥有超过1Pflops的计算能力。

在付费模式下，用户仅在试用测试阶段可以免费试用少量额度的计算资源(少量计算结点，少量的机时，仅用于让用户适配应用软件，熟悉计算环境，测试计算效率)，正式使用时则需要和超算中心签订正式的商务合同，支付相应的费用。同时为了保障更多用户的公平性服务需求，商务合同中会根据金额的不同，明确规定用户可使用的节点数、可使用的核数、可提交的任务数、可运行的任务数、以及可以最大使用的机时(通常按照核小时计算)等资源约束。

3.超级计算机排名

根据2019年6月的HPC Top500数据统计的各国 HPC 数量及峰值计算速度。中国作为超级计算机的大国，无论是在进入 TOP500 的超级计算机数量(占 Top500 总数的 44%)，还是在计算能力(合计峰值计算能力占 Top500 总计算能力的 36%)方面，都位列世界第一。中国的超级计算机已经成为全球超级计算机的重要力量。

4.超级计算机与云计算的关系

「超级计算机」，显然的，能提供超高的性能/计算能力(比如上面所说的每秒一万亿次以上)，一般来说，超级计算机主要被应用于科学计算、工程模拟、军事研究等领域，这些情况下，超级计算机解决的都是计算密集型应用场景下的计算需求。

「云计算」则主要依靠其灵活的扩展能力，更多应用于社交网络、企业IT建设和信息化等数据密集型、I/O密集型的领域。

以上梳理了超级计算机的定义、服务模式、全球排名等情况，希望对你有所帮助，如果你想了解更多相关内容，敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。

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