高性能计算现代系统与实践:Sterling & Anderson 著

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《高性能计算:现代系统与实践》(High Performance Computing: Modern Systems and Practices)是由托马斯·斯特林(Thomas Sterling)、马修·安德森(Matthew Anderson)和马切克·布罗多维奇(Maciej Brodowicz)合著,于2017年出版的一本专著。本书属于印第安纳大学信息科学、计算机科学与工程学院的著作,由摩根 Kaufmann出版社发行,是Elsevier集团的一部分。该书在高性能计算领域具有权威性,旨在介绍现代高性能计算系统的最新理论和技术实践。 本书的封面由计算机科学先驱C. Gordon Bell作序,强调了高性能计算在当今科技领域的关键地位。版权方面,所有内容受到严格保护,未经Elsevier出版社书面许可,不得以任何形式复制或传播,包括但不限于影印、录音或任何信息存储和检索系统。读者可以在www.elsevier.com/permissions网站上获取关于版权许可政策和与版权管理机构如Copyright Clearance Center和Copyright Licensing Agency合作的详细信息。 作为一本专业教材,书中内容涵盖了高性能计算的核心概念,包括但不限于并行处理、分布式计算、网格计算、云计算、数据并行算法设计、优化技术以及高级编程模型等。作者们分享了他们的专业知识和实践经验,强调随着研究的不断推进和新技术的涌现,高性能计算领域的知识和最佳实践在持续演变。 书中可能会涉及的具体知识点包括: 1. **并行计算基础**:介绍了如何利用多核处理器、GPU和其他硬件资源来加速计算任务,通过多线程、多进程和向量指令集提高性能。 2. **分布式系统架构**:探讨了分布式计算环境中的节点间通信、数据分布和负载均衡策略,如Hadoop、Spark等框架的应用。 3. **网格计算**:讨论了通过网络连接的异构资源池,实现大规模计算任务的分布式执行,如GridFTP和Globus Toolkit。 4. **云计算和虚拟化**:分析云计算对高性能计算的影响,以及如何在云环境中部署和优化高性能计算工作负载。 5. **内存管理和优化**:关注内存层次结构、缓存策略以及如何减少内存访问延迟,提升计算效率。 6. **算法优化**:提供针对特定应用的优化算法,如矩阵运算、大规模数据分析等,以及并行算法的设计原则。 7. **编程模型与工具**:介绍了MPI(Message Passing Interface)、OpenMP、CUDA等并行编程模型,以及相关开发工具的使用。 8. **系统监控与调试**:讲述了如何有效地监控和诊断高性能计算系统的性能瓶颈,以及故障恢复和维护策略。 9. **案例研究与实践**:通过实际项目展示高性能计算的应用实例,如气象预报、生物信息学、物理学模拟等。 《高性能计算:现代系统与实践》是一本深入浅出的指南,不仅适合研究人员、工程师和学生,也为企业提供了最新的技术和最佳实践,帮助他们在这个快速发展的领域保持竞争力。随着技术的不断发展,读者可以从中持续学习和更新自己的知识。