算力经济：从超级计算到云计算——（文末送书）

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 写在前面

《算力经济：从超级计算到云计算》，了解超级计算与云计算，由两位高性能计算“躬身入局”的大咖合作的作品。

一句话卖点：

算力、数据、AI——技术发展的三架马车

算力经济概念提出者的倾力之作

深刻诠释超级计算的未来！     

本期赠书三本：《算力经济：从超级计算到云计算》

获得方式：

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截止时间：6月29日---7月1日中午12时

公布时间：7月1日下午1点

获奖人：

天亮之前_ict——转瞬都有——小刘在C站

◆ 主要卖点 ◆ 1）既科普了超级计算及其发展历史，又结合云计算的发展趋势阐明了超级计算的未来方向。 2）对算力经济进行了清晰的介绍，助力数字经济的发展。 3）算力经济的提出者和超级计算的资深专家强强联手之作，兼具科普性、专业性和前沿性。	◆ 目标读者 ◆ 1.企业技术负责人。 2.算力、超级计算领域的技术人员 3 想了解算力经济和超级计算的读者
	◆ 上架建议 ◆ 算力经济 超级计算 高性能计算
◆ 名人推荐 ◆ 本书的意义在于既科普了超级计算及其发展历史，又结合了当下云计算的发展趋势，阐明了超级计算的未来发展方向。我期待本书的出版能进一步推动社会各界对算力经济时代超级计算重要性的认知。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　陈国良　中国科学院院士 本书两位作者在高性能计算领域的知识和经验非常互补，不仅在学术和技术方面有精准的阐述，而且在建设和应用方面也提出了真知灼见。我相信，这本书一定会帮助读者深入了解高性能计算，以及高性能计算和云计算融合的趋势。 田溯宁  亚信联合创始人，宽带资本董事长 本书以算力经济为主线，从超级计算机的历史开始，详细介绍了超级计算机与超算应用的演化，进而深入探讨了现在主流的超级计算机的建设与运营模式。随着计算机行业迈入云时代，两位作者依据多年的行业洞察，预见到超算与云计算的融合已成为超算发展的必经之路。我认为这是一段献给中国超算人的最美时光曲。 陈健  北京并行科技有限公司董事长、总经理 作为分布式计算的典型计算模式，无论是曾经的网格计算还是如今普遍采用的云计算和极具潜力的边缘计算，其核心思想就是提供算力。本书从超级计算入手，说明了超级计算能解决什么问题，以及超级计算和云计算融合的趋势，展现了算力经济时代的远景，是一本科普性与专业性兼具的优秀著作，适合学生、科技工作者、工程技术人员学习和参考。                                  金 海　华中科技大学教授、中国计算机学会副理事长 超级计算机作为国之重器是各国追逐的科技制高点。两位作者以其在行业多年的耕耘和实践经验，诠释了超级计算的内涵，阐述了超级计算对国家和科技企业的重要性，提出了超级计算和云计算在算力经济时代必将交叉融合的观点，无论是超算云还是云超算最终都属于算力经济体。从科学计算、工程计算、数据分析到人工智能，算力的应用将无处不在。本书对算力和算力经济给出了详尽的介绍，助你在算力经济时代大显身手！　                                杨广文　清华大学计算机系教授、国家无锡超算中心主任 两位作者以渊博的知识、长年从事超级计算和云计算的丰富阅历为基石，撰写了这本书。该书深入浅出地介绍了超级计算机和量子计算机的概念与发展，通俗易懂。书中有大量的应用案例，比较了云计算与超级计算的特点，指出了两者融合发展的趋势。这是一本既有丰富的知识含量，又有实战参考价值的书，值得阅读。                                               李根国　上海超级计算中心主任 超级计算机是什么，有什么用处？本书将原本属于阳春白雪的超级计算机技术娓娓道来，辅以建设和应用案例，还包括了最近非常热门的算力网络和“东数西算”的介绍，内容丰富，深入浅出，值得一读！                                            陈文光　清华大学计算机系教授 当前，云计算产品的迭代和发布速度已经远远超过传统的企业应用软件的发布速度，这恰恰从另一个侧面验证了两位作者的洞察，就是云计算必将以远超传统HPC发展的速度，使HPC即服务成为普惠的现实，推动我国科学和工程领域的全面创新。这本由两位高性能计算“躬身入局”的大咖合作的作品，非常值得一读。                     何万青　阿里云原高性能计算负责人，现任英特尔中国数据中                               心与人工智能集团首席工程师	◆ 关 键 词 ◆ 算力 算力经济 数字经济 高性能计算 超级计算 云计算 云超算
◆ 营销支持/重点销售地区 ◆ 三大网店、文轩网、博库网、天猫、北上广、江浙及全国各大书城、书店、相关技术社区和自媒体	◆ 其 他 说 明◆

◆ 目录 ◆

序一

序二

序三

前言

第1章  什么是超级计算机1

1.1　超级计算机简史 2

1.2　现代超级计算机 8

1.2.1　并行计算和并发计算 11

1.2.2　分布式计算系统 12

1.2.3　超级计算机的能源使用和热量管理 25

1.3　超级计算机的发展 26

1.3.1　量子计算机的概念和重要性 30

1.3.2　量子计算机中的量子纠缠 30

1.3.3　量子计算机的研发 31

1.3.4　未来的超级计算机 32

1.4　超级计算与算力经济 33

第2章  超级计算机及其应用43

2.1　超级计算机是科技研发和创新的引擎 44

2.1.1　人均算力消费反映了一个国家的科技创新水平44

2.1.2　超级计算机与人工智能 46

2.1.3　超级计算机与机器学习 48

2.1.4　超级计算机的应用领域 49

2.2　超级计算机与工业智能制造 55

2.2.1　CAE的下一个时代是数字孪生 56

2.2.2　人工智能结合HPC提升制造效率 59

2.2.3　工业4.0和HPC 60

2.3　超级计算机与人工智能、大数据的融合 63

2.3.1　超级计算机与人工智能、大数据融合

是必然的趋势 63

2.3.2　融合的案例 68

第3章  超级计算机的建设与管理71

3.1　超级计算机的集群建设 72

3.1.1　建设HPC集群前需要了解的知识 72

3.1.2　建设HPC集群需要考虑的因素 79

3.1.3　建设HPC集群 88

3.2　应用集成平台和调度引擎  95

3.2.1　集群调度软件和应用集成中台  96

3.2.2　SD-WAN和多地HPC资源池共享  103

3.3　我国超算的发展  103

3.3.1　中国TOP100排行榜和世界TOP500排行榜  103

3.3.2　上海超算中心助力工程仿真应用  116

3.3.3　神威太湖之光：独立自主研发的超级

计算机的样板  123

第4章  超级计算与云计算131

4.1　传统超级计算与云计算  133

4.1.1　超级计算与云计算的区别  133

4.1.2　超级计算和云计算的经济学  134

4.2　超级计算和云计算的融合  138

4.2.1　超算上云已是大势所趋  138

4.2.2　世界知名高性能计算云提供商  141

4.2.3　超级计算向云靠拢  144

4.2.4　高性能计算云的弹性集群即服务  148

4.2.5　亚马逊HPC云  151

4.2.6　我国超算上云的情况  164

4.3　我国的超级计算云  165

4.3.1　超算云和云超算  165

4.3.2　阿里云的E-HPC  167

4.3.3　北京超级云计算中心的超算云  179

参考文献185

后记与致谢189

◆前言 ◆

如果说蒸汽机是工业革命的引擎，发电机是电气时代的引擎，那么计算机就是数字信息时代的引擎，而超级计算机是引领科学计算创新、攀登新高峰的引擎。

通常，人们认为计算机就是用来计算的，因为它算得快、算得准。这个观点没有错， 最早发明计算机就是为了计算（Computation），而计算机的能力也称为算力（Computing Power），特别是在密码破译中，计算机发挥了巨大作用。这是个博弈问题，只要我方计算机算得比敌方快，敌方就很难破译我方的密码，而我方就可能破译敌方密码。随着计算机应用领域的扩展，计算机应用已经无处不在了。我们已经从单纯地依靠计算机计算的时期迈入了数字时代，即计算机世界可以是物理世界的一个数字模型。在这个数字虚拟空间中，我们几乎可以做任何想做的事情，比如战场模拟对抗、汽车碰撞、数字风洞、大气模拟等。这时，我们发现解决这类问题的计算规模是巨大的，数据是海量的，普通计算机无法承载和完成这类任务，所以超级计算机应运而生。

在和业内的首席信息官（CIO）们接触时，他们常常会问，超级计算机到底有什么用？在决策要上马的超级计算机项目时，他们往往困惑于需要多大的计算能力。更为纠结的是，这个方案应该找谁来规划？企业董事长或财务总监则关心投资回报率怎么衡量。其实，问题的核心在于“不知道超级计算机能解决我的什么问题”。我们可以看到，很多创新企业或产品的背后都有超级计算机的助力，从薯片生产到新能源汽车、宇宙大爆炸研究、太空之旅都利用了超级计算机来解决问题。

我们可以看到，超级计算机的应用对一个制造企业是非常重要的。业内人士有一个共识，即制造业每投资1美元用于超级计算机的建设，就会产生83美元的收入和20美元的利润。

现在，公有云的发展如火如荼，云的概念深入人心，我国许多城市也在致力于建设超级计算中心。但人们总觉得超级计算中心和公有云是两条路上跑的车，完全没有交集。事实是这样吗？我们试图在书中探讨、回答这个问题。

本书就为什么需要超级计算机、超级计算机能解决什么样的问题、超级计算机的演变与发展，以及超级计算与云计算的融合发展展开深入的探讨，希望读者对以上问题有个深入的理解。对那些希望或者正在建设超级计算机的CIO们来说，本书可以给他们提供建设方法和方向、技术方面的提示和经验分享。

希望这本书能让更多人了解高性能计算，用好高性能计算的算力服务，让算力经济发挥更大的作用。祝大家阅读愉快！

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