HiPPI与并行计算：标准互连网络与高性能接口

标准互连网络（Standard Interconnect Networks，简称SIN）是高性能并行计算领域的重要组成部分，特别是在大型机和超级计算机系统中。它最初由Los Alamos国家实验室在1987年提出，旨在统一不同厂商生产的计算机系统的接口，以实现高效、兼容的数据传输。HiPPI（High Performance Parallel Interface）是SIN的核心标准，它定义了一个点对点的单工数据传输协议，最高数据传输速率可达800Mbps到1.6Gbps。随着技术的发展，出现了Super HiPPI，提供了高达6.4Gbps的速率，以及HiPPI交换技术，可以构建25.6Gbps的高速网络连接。 HiPPI不仅局限于连接系统和设备，还在SMP（Symmetric Multi-Processing）、MPP（Massively Parallel Processing）和Cluster计算架构中扮演了关键角色，这些并行计算系统广泛应用于科学计算、工程模拟等需要大量计算能力的领域。标准互连网络的设计包括物理层和数据链路层的标准化，但在这些基础之上，上层协议和应用层面则由用户自定义。 中科大的讲义深入探讨了并行计算的各个方面，包括并行计算机系统结构模型、当代并行机系统的分类（如SMP、MPP和Cluster）、性能评测、并行算法设计（从基础到高级技术），以及基本通信操作、数值算法（如矩阵运算和线性方程组求解）、快速傅里叶变换等核心主题。此外，课程还涵盖了并行程序设计，涉及基础、共享存储系统编程、分布存储系统并行编程以及环境与工具。 在并行计算中，章节1.1着重介绍了并行计算的概念，包括其与计算科学的关系以及当前科学研究和工程中的计算需求。1.2部分详细讨论了系统互连的不同形式，包括静态和动态互联网络，以及标准互连网络在其中的作用。1.3则深入探讨了并行计算机的结构模型和设计原则。 标准互连网络不仅是实现高性能并行计算的关键基础设施，也是理解并行计算体系结构和编程模型的基础。中科大的讲义为学习者提供了全面而深入的学习材料，涵盖了从硬件到软件的各个层面，有助于提升在并行计算领域的实践能力。