超算竞赛导引

书籍目录

序一

序二

序三

寄语

前言

**篇学习篇

第1课超算的发展与应用

1.1为什么要研究超算

1.2超算的发展与架构分类

1.2.1超级计算机的发展

1.2.2超级计算机系统的架构分类

1.2.3超级计算机的发展趋势

1.2.4异构并行技术的兴起与发展

1.3超算应用的现状和挑战

1.3.1超级计算的应用现状

1.3.2超级计算应用的挑战

第2课超算集群系统的构建及功耗管理

2.1超算集群系统的组成

2.2超算集群功耗监控与管理

2.3构建性能均衡的超算系统

2.3.1性能均衡的超算系统

2.3.2如何管理高效能计算系统

2.3.3监控管理

2.3.4作业调度

2.3.5十万亿次级别高效能计算系统构建

第3课超算系统的网络通信

3.1InfiniBand技术概要

3.2InfiniBand在HPC中的应用现状

3.3InfiniBand技术核心――RDMA

3.3.1RDMA的技术简介

3.3.2RDMA的技术核心

3.4基于InfiniBand的HPC应用优化

3.5InfiniBand加速云计算与大数据

第4课超算系统的应用环境

4.1CPU并行系统应用环境

4.1.1硬件环境

4.1.2软件环境

4.1.3开发环境

4.2CPU+MIC异构并行系统应用环境

4.2.1硬件环境

4.2.2软件环境

4.2.3开发环境

4.2.4资源

4.3CPU+GPU异构并行系统应用环境

4.3.1硬件环境

4.3.2软件环境

4.3.3开发环境

4.3.4资源

第5课超算系统性能评测方法

5.1超算系统性能评测现状

5.1.1系统性能测评的意义和挑战

5.1.2系统性能测评的度量和主要内容

5.1.3系统性能测评步骤及方法

5.2高性能计算系统性能测评现状及方法

5.2.1主要测试程序及应用

5.2.2高性能计算系统排行榜

5.3超算应用特征分析与监测工具

5.3.1应用特征数据提取

5.3.2应用特征分析――实验归纳

5.3.3应用特征分析――理论预测

5.3.4应用特征监控工具――天眼

第二篇竞赛篇

第6课世界大学生超级计算机竞赛介绍

6.1ASC世界大学生超级计算机竞赛

6.1.1历史沿革

6.1.2参赛团队

6.2ISC国际大学生超级计算机竞赛

6.2.1历史沿革

6.2.2参赛团队

6.2.3特点及发展趋势。

6.3SC国际大学生超级计算机竞赛

6.3.1历史沿革

6.3.2参赛团队

6.3.3特点及发展趋势

第7课ASC世界大学生超级计算机竞赛历史与展望

7.12012年中国大学生超级计算机竞赛

7.1.1首次进入中国的国际赛事

7.1.2大赛进展

7.1.3大赛三要素：在校大学生、国际接轨、实用技能

7.22013年亚洲大学生超级计算机竞赛（ASCl3）

7.2.1ASCl3定位及宗旨

7.2.2大赛的赛制、赛程与组织架构

7.2.3进入ASC13的十强

7.2.4评审委员会对参赛高校的综合评价

7.32014年世界大学生超级计算机竞赛（ASC14）

7.3.182所世界高校同台竞技，创历史之*

7.3.2全球超算专家云集

7.3.3初赛：四大赛题遴选超算精英

7.3.4决赛：七大赛题挑战智慧极限

7.3.5黑马异军突起

7.3.6ePrize计算挑战奖激励全球超算天才

7.42015年世界大学生超级计算机竞赛（ASCl5）

7.4.1六大洲152支参赛队，再创历史新高

7.4.2全球超算专家云集

7.4.3初赛：从分子到宇宙的“两极”考验

7.4.4决赛赛题：紧贴应用

7.4.5汇聚全球青年精英，挑战重量“难题”

7.4.6总决赛设25万大奖

7.4.7《三体》作者刘慈欣“出现”在总决赛闭幕式

第8课ASC世界大学生超级计算机竞赛规则解析

8.1详细解析2014年世界大学生超级计算机竞赛初赛规则

8.1.1初赛介绍

8.1.2初赛规则解析

8.1.3初赛规则总结

8.2详细解析2014年世界大学生超级计算机竞赛决赛规则

8.2.1决赛介绍

8.2.2决赛规则解析

8.2.3决赛规则总结

第三篇进阶篇

第9课竞赛方案

9.1简介

9.2组队

9.3基本条件

9.4培训

9.5硬件培训

9.6竞赛方案

9.6.1章节结构

9.6.2图表的呈现

9.6.3其他部分

9.6.4高性能计算活动简介

9.6.5硬件设计与能效

9.6.6（HPL）LINPACK测试

9.6.7应用软件

9.6.8配置文档

9.6.9代码优化

9.7项目书任务分配

9.8总结

第10课竞赛集群的设计与建设

10.1集群的结构

10.2集群的性能和功耗

第11课系统浮点性能测试HPL优化方案

11.1HPL简介

11.2安装与测试

1l.3常用的HPL优化方法

11.3.1修改配置参数

1113.2第三方库的选择

11.3.3编译器优化

11.3.4确定进程与节点的对应关系

11.3.5优化任务分配

11.3.6散热

第12课分子动力学软件GROMACS优化方案

12.1应用程序简介

12.2实验环境与硬件规格

12.3测试参数调校

12.4软件库的效能分析

12.5计算资源分配的效能分析

12.6应用GPU的效能测试

第13课气候系统海洋模式LICOM优化方案

13.1气候系统海洋模式LICOM介绍

13.1.1什么是LICOM

13.1.2LIC0M的发展演化

13.1.3LICOM的优化意义

13.2LICOM优化的关键点分析

13.3硬件环境搭建

13.4软件环境配置

13.4.1NetCDFC库安装配置

13.4.2NetCDFFortran库安装配置

13.4.3LICOM的安装配置

13.5优化方案实施过程及结果

13.5.1优化方案实施过程

13.5.2优化结果

13.6ASC14备赛过程回顾

13.7LICOM于ASC14决赛赛场优化回顾

13.8LICOM优化总结及评估

第14课三维纵横波分离的弹性波方程模拟方法3D.EW优化方案

14.1组队参赛情况及参赛准备

14.1.1人员准备

14.1.2技术准备

14.2ASC143D_EW比赛规则解读

14.3三维纵横波分离的弹性波方程模拟算法介绍

14.43D_EW程序分析

14.4.1热点分析

14.4.2代码分析

14.5基于CPU+MIC集群平台的3D_EW并行算法设计与实现

14.5.1基于CPU+MIC集群平台的3D_EW并行算法整体设计

14.5.2基于CPU+MIC集群平台的3D_EW并行算法实现

14.6基于竞赛平台的3D_EW测试和分析

14.6.1测试平台环境

14.6.2单节点性能

14.6.3跨节点性能

14.7参赛感悟及收获

作者简介

由超算竞赛导引编写组编著的《超算竞赛导引》一书的学习篇从超级计算的发展与应用开始，介绍了超级计算的意义，架构分类和目前发展遭遇的挑战。第二课阐述了超级计算系统构建的一般原则，包括系统的组成结构，如何构建性能均衡的高效能计算系统，以及如何对它进行管理和调度。第三课介绍了超算系统的网络环境，第四课介绍了如何构建超级计算应用运行环境，包括硬件环境、软件环境和开发环境，同时也介绍了异构系统的应用环境配置方法。第五课介绍了超级计算系统的综合评测体系，对高效能计算系统硬件性能的评测方法，计算应用性能的评测方法和预测方法做了结构性的说明。竞赛篇的第六课和第七课介绍世界三大大学生超级计算赛事ASC、SC、ISC，第八课详细地以ASC14大赛为例解析了ASC全球大学生超级计算竞赛的规则。进阶篇的第九课详细介绍了竞赛初赛阶段的初赛试题及如何应对，*后三课则以实际超算应用为例分别介绍了如何针对ASC试题应用进行解析和优化，以及如何针对MIC试题进行算法分析和并行编程。本书全面地介绍了ASC大学生超级计算大赛，结构清晰，条理清楚，对有志于超级计算的高校参赛队和大学生很有裨益。

 超算竞赛导引下载