武汉大学计算系统理论与技术详解:分布并行计算与高性能HPC
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更新于2024-08-16
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"《计算系统的理论与技术基础:分布并行计算机技术》是一门深入探讨并行计算领域的课程,由武汉大学计算机学院的黄传河教授提供教学资料,其网址为<http://cs.whu.edu.cn/gslesson/ParallelComputer/index.htm>。该课程主要关注计算系统从理论到实践的多个层面。
在理论部分,课程首先介绍了计算模型,包括经典的图灵模型和冯·诺依曼结构,这些是理解计算机系统运行原理的基础。此外,还涵盖了新兴的领域,如量子计算,它涉及到量子态变换与测量,以及生物计算和类脑结构,展示了计算模型的多元化发展趋势。
课程的目标包括让学生掌握并行计算机的基本概念,例如高性能并行计算机的体系结构和实现方法,分布计算系统的技术,以及分布并行程序设计的相关技能。学习内容涵盖广泛,包括并行计算机基础知识,从简单的SMP(Symmetric Multi-Processing,对称多处理器)到更复杂的MPP(Massively Parallel Processing,大规模并行处理)、Cluster(集群)计算机,以及并行机的存储访问模型、容错技术和性能测试。
在分布式计算方面,课程介绍了分布式计算系统与网格计算的概念,以及云计算的发展趋势。同时,分布并行算法的设计和新型并行计算技术如量子计算和生物计算也是核心内容,这些技术展示了未来的可能性和挑战。
参考书目列举了多本权威著作,如《Scalable Parallel Computing》、《Distributed Systems: Concepts and Design》(第四版)、《Distributed and Cloud Computing》以及《面向千万亿次计算的算法与应用》,这些都是深入研究和实践并行计算技术的重要参考资料。
通过这门课程的学习,学生不仅能理解并行计算的核心理论,还能掌握实际应用中的技术手段,为未来在高性能计算、高通量计算等领域发展打下坚实的基础。"
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