一直以來，高性能計算(又稱高效能計算)都是信息領(lǐng)域的前沿高新技術(shù)，廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究、石油勘探、氣象預(yù)報、航天國防、生命基因等領(lǐng)域。而隨著信息技術(shù)的觸角更深入的探及到社會生活之中，金融、政府、企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)等新興應(yīng)用對高效能計算的需求也在迅猛增長。目前，全球超級計算機已經(jīng)步入千萬億次時代，而百億億次級別的高效能計算系統(tǒng)也從探討進入到研制階段，人們正期待采用百億億次計算機解決更大規(guī)模和更復(fù)雜的問題。

由于高效能計算機在科研、生產(chǎn)領(lǐng)域的巨大作用，國家對高效能計算機的發(fā)展也給予了重點關(guān)注。從“天河1A”超級計算機系統(tǒng)問鼎全球超級計算Top500榜首，到全國產(chǎn)化的千萬億次“神威藍(lán)光”問世，再到“天河2號”三次問鼎Top500榜首，中國在超級計算機和高效能計算技術(shù)方面不斷取得突破，計算系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計和峰值計算能力已經(jīng)躍升到國際領(lǐng)先水平。不過，由于應(yīng)用的落后以及相關(guān)人才的缺乏，我國還不能稱為高效能計算的強國。

國家863計劃“高性能計算機及其核心軟件”重大專項總體組組長、北京航空航天大學(xué)錢德沛教授在為本書撰寫的序言中表示，“審視我國目前高性能計算發(fā)展現(xiàn)狀，缺乏自主研發(fā)的大型高性能計算應(yīng)用軟件，缺少具有跨學(xué)科知識和視野的高水平人才，已經(jīng)成為制約我國高性能計算事業(yè)發(fā)展的兩大瓶頸因素。應(yīng)用是高性能計算發(fā)展的根本動力，正是各行各業(yè)對計算不斷增長的需求推動著高性能計算技術(shù)的持續(xù)進步。同時，高性能計算應(yīng)用的開發(fā)、實施、推廣和普及需要千千萬萬的高素質(zhì)人才，人才是促進高性能計算應(yīng)用進步的第一要素。”

《高效能計算系統(tǒng)設(shè)計與應(yīng)用》一書正是為推動解決我國高性能計算人才匱乏這一大背景下應(yīng)運而生的，該書緊密圍繞工程實例展開論述，內(nèi)容涵蓋高效能計算機系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用兩大部分，包括高效能計算機的系統(tǒng)架構(gòu)、高效能計算系統(tǒng)構(gòu)建的基本原則、十萬億次至百萬億次高效能計算機系統(tǒng)的設(shè)計方法、高效能計算機應(yīng)用環(huán)境構(gòu)建和大型并行應(yīng)用軟件開發(fā)、高效能計算系統(tǒng)的綜合評測體系，以及對百億億次高效能計算機的展望等多個方面。

此外，此書針對目前流行的并行異構(gòu)體系結(jié)構(gòu)，探討了CPU+GPU和CPU+MIC兩種異構(gòu)并行軟件的開發(fā)技術(shù)。對于使用者最關(guān)注的應(yīng)用方面，該書介紹了計算化學(xué)、計算生物學(xué)、計算流體力學(xué)、分子動力學(xué)、計算材料、大氣科學(xué)、石油地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的典型應(yīng)用軟件，以及這些軟件與高性能計算機結(jié)構(gòu)和性能之間的關(guān)系。

作為中國高性能計算的領(lǐng)先者，浪潮一直致力于推動高性能應(yīng)用發(fā)展和人才培養(yǎng)。據(jù)了解，為了推進高性能計算在中國得到更好的普及和發(fā)展，特別是在對高性能計算感興趣的科研人員以及開設(shè)了相關(guān)課程的高校中間廣泛傳播高性能計算知識，培養(yǎng)高性能計算人才，浪潮集團與科技部、教育部以及國家超算中心等部門，已經(jīng)連續(xù)舉辦了三屆ASC大學(xué)生超級計算機競賽，有力推動了大學(xué)生學(xué)習(xí)和關(guān)注高性能計算的興趣和熱情。

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