云计算与高性能计算有什么区别和优势吗?

高性能计算（High Performance Computing，简称HPC）是高性能计算机的应用。

高性能计算机是传统超高速计算机和多个CPU组成的并行计算机，不过一般来讲，HPC几乎等同于超级计算，主要面向科学计算、工程模拟、动漫渲染等领域，属于计算密集型的应用。私家车的设计和制造、航天飞机的轨道模拟、Nike鞋的设计、药物的研发等等都属于高性能计算的范畴。

云计算和HPC其实是完全不同的两个概念，虽然近年来概念有所重叠，但是出发点完全不同。

美国国家标准与技术研究院(NIST)对于云计算的定义是：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互。

也就是说，云计算是一种按需分配并进行付费的商业技术，当前主要用于Web2.0、社交网络、企业IT建设和信息化等领域。

云计算架构拥有虚拟化技术、可以拥有更好的用户界面等优势。云桌面便是云计算的一种体现

然而在硬件设施上，比起HPC，云计算还非常落后。并且业界可能更关注于虚拟化、弹性化和动态化的研究，忽视了计算机系统技术的发展，这也是当前云计算硬实力方面不及HPC的地方。也许在不久的将来，云计算平台会最终取代HPC基础设施，不过其道路依旧很漫长。

当前云计算数据中心的建设受到高度关注，比起一般数据中心、机房，云计算数据中心更重视弹性，让用户在线路、IP等方面能像云计算那样按需付费。云计算数据中心是当前数据中心的新兴力量，符合高性能、低功耗、低成本和高可靠性的光互连器件是大势所趋。

普通云计算是你把原本在本地机器上的东西放到云上跑；高性能云计算就是在云计算平台上运行高性能计算的分析任务。后者相比前者需要具备更多的IT能力才能实施，比如应用怎么优化，怎么合理调度资源，怎么自动开关集群，怎么管理多云环境等等，自己搞不起来的话可以找一家现成的云端高性能计算平台，比如速石科技，基本上已知的企业级应用他们都做了优化，也有不少成功案例，他们官网还有在线体验版可以试用。

随着社会的不断发展，社会对计算机的依赖性越来越大，人们对计算机的计算能力的要求也越来越高。在许多科学及应用部门，单机的运算能力已经远远不能满足部门的需要了。因而在这种情形下，高性能计算便成为了人们迫切的需求。 简单的说，高性能计算就是指运算速度快、性能高、处理能力强的一类计算机，它提供了当前最先进的计算能力，以支撑人们理解和解决复杂计算的问题。而高性能计算的一种主要方式就是并行计算技术。 并行计算的基本思想就是将一个即将被求解的问题分成N份，分别将分好的问题交付给N台计算机，那么，问题解决的时间就缩短为原来的1/N。通过并行计算技术就可以将原来在单机上要完成的任务的时间缩短，从而实现效率的提高，以达到高性能计算的目的。 在经历了单机计算、并行计算、分布式计算、网格计算和SAAS后，一种新的计算技术又诞生了，它就是云计算。云计算的出现使用户享受了高性能的计算资源和软件资源，使计算技术进入了服务的时代，用户知道是只有服务，当用户实现某个计算时，用户并不知道也不需要知道有多少台服务器正在运行，只需要服务器返回的结果即可。比如Google的搜索引擎，只要用户输入关键词,同时有几千上万台服务器为用户服务并反回搜索到的内容。 那么究竟什么是云计算呢？其实云计算就是一个透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户的技术。云计算是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算是虚拟化、效用计算、LaaS、PaaS、SaaS等概念混合演进并跃升的结果。 现在，在网络中简单的云计算已经随处可见了，最常用的就是搜索引擎，在未来，也许手机和GPRS等行动装置都可以通过云计算，发展出更多的应用服务。因此，许多人称云计算是高性能计算的未来，主要是因为云计算不仅能够使用户体验到高性能的计算资源和软硬件资源，而且成本还非常低，为用户带来了很大的方便。 在理解了高性能计算及云计算的概念后，要了解高性能计算是如何实现云计算还必须要了解高性能计算和云计算的应用纲要。高性能计算包含各种应用纲要，它的几项要素如下： 1. 其中包含了许多应用可以为串行应用； 2. 有时进程间的数据传输量很少，而有时进程间的数据传输量却很大； 3. 有些应用为串行应用或线程化应用，运行于单个节点上； 4. 有些串行或并行应用执行许多IO任务，而有些则不能执行许多IO任务；5. 有些应用能够生成一个检查点。 要成功的执行云计算，应用运行所需的资源和作用方式起很大的作用。云计算的纲要如下：1．不会出现并行和线程化；2．不需过多的内存带宽和CPU使用率；3．很少执行与其计算相关的IO；4．可以进行自我修复。 在充分了解了高性能计算和云计算的应用纲要后，我们就能很容易的理解高性能计算实现云计算的方法了，但只有部分高性能计算能够在云模式下运行良好。那么高性能计算究竟是如何实现云计算的呢？ 通过应用纲要的比较可以发现高性能计算的一些应用能够很好的与云计算能力相契合。 只要将数据集在无需交换的情况下置入节点，应用就可以在云计算环境中运行，也就是实现了云模式下的计算了。具体的就需要将云计算环境下的应用和数据集的正确配合才能保证两者的正常运行，有许多要求。例如以下一些要求：应用必须运行于单个节点，数据集必须位于单个节点；使用非IO密集型应用；应用需快速运行，或创建一个检查点等等。 但是遗憾的是，适合云计算环境的高性能计算应用的应用纲要还是比较有限。因而，对于高性能计算实现云计算的方法还有待改进。云计算还处于初期阶段，要想取代高性能计算还有很长的一段路要走。（吴铣）

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