高性能計(jì)算（HPC） 指通常使用很多處理器（作為單個(gè)機(jī)器的一部分）或者某一集群中組織的幾臺(tái)計(jì)算機(jī)（作為單個(gè)計(jì)算資源操作）的計(jì)算系統(tǒng)和環(huán)境。高性能集群上運(yùn)行的應(yīng)用程序一般使用并行算法，把一個(gè)大的普通問(wèn)題根據(jù)一定的規(guī)則分為許多小的子問(wèn)題，在集群內(nèi)的不同節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行計(jì)算，而這些小問(wèn)題的處理結(jié)果，經(jīng)過(guò)處理可合并為原問(wèn)題的最終結(jié)果。由于這些小問(wèn)題的計(jì)算一般是可以并行完成的，從而可以縮短問(wèn)題的處理時(shí)間。

　　高性能集群在計(jì)算過(guò)程中，各節(jié)點(diǎn)是協(xié)同工作的，它們分別處理大問(wèn)題的一部分，并在處理中根據(jù)需要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，各節(jié)點(diǎn)的處理結(jié)果都是最終結(jié)果的一部分。高性能集群的處理能力與集群的規(guī)模成正比，是集群內(nèi)各節(jié)點(diǎn)處理能力之和，但這種集群一般沒(méi)有高可用性。高性能計(jì)算的分類(lèi)方法很多。這里從并行任務(wù)間的關(guān)系角度來(lái)對(duì)高性能計(jì)算分類(lèi)。

　　一、高吞吐計(jì)算（High-throughput Computing）

　　有一類(lèi)高性能計(jì)算，可以把它分成若干可以并行的子任務(wù)，而且各個(gè)子任務(wù)彼此間沒(méi)有什么關(guān)聯(lián)。因?yàn)檫@種類(lèi)型應(yīng)用的一個(gè)共同特征是在海量數(shù)據(jù)上搜索某些特定模式，所以把這類(lèi)計(jì)算稱(chēng)為高吞吐計(jì)算，而且算力也比較大。所謂的Internet計(jì)算都屬于這一類(lèi)。按照Flynn的分類(lèi)，高吞吐計(jì)算屬于SIMDSingle Instruction/Multiple Data，單指令流-多數(shù)據(jù)流）的范疇。

　　二、分布計(jì)算（Distributed Computing）

　　另一類(lèi)計(jì)算剛好和高吞吐計(jì)算相反，它們雖然可以給分成若干并行的子任務(wù)，但是子任務(wù)間聯(lián)系很緊密，需要大量的數(shù)據(jù)交換。按照Flynn的分類(lèi)，分布式的高性能計(jì)算屬于MIMD（Multiple Instruction/Multiple Data，多指令流-多數(shù)據(jù)流）的范疇。

　　有許多類(lèi)型的HPC 系統(tǒng)，其范圍從標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)的大型集群，到高度專(zhuān)用的硬件。大多數(shù)基于集群的HPC系統(tǒng)使用高性能網(wǎng)絡(luò)互連，基本的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜徒M織可以使用一個(gè)簡(jiǎn)單的總線拓?fù)洹PC系統(tǒng)由計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、集群軟件四部分組成。