超级计算平台简介

超算平台系列, 中国农业大学, 2023

超级计算平台是什么？怎么用？

1. 超级计算平台（服务器）

“超算”全称“超级计算”(super computing) 或者“超级计算机”(super computer)，用于处理大规模和高性能的科学计算任务。这些平台通常拥有强大的计算能力，适用于处理需要大量计算资源的问题，如气象模拟、分子模拟、基因组学分析等。

超级计算机也是计算机，拥有普通计算机的所有部件，但超级计算机的规模和性能要比普通计算机强很多个数量级。超级计算机由大量的计算节点组成，每个计算节点由 CPU (中央处理器，必需) 和 GPU (图形处理单元，非必需) 组成，计算节点之间由高速互联网络连接。此外，整个系统还包括大规模存储系统、系统软件、应用软件和冷却系统等。与普通计算机相比，超级计算机具有极大的数据存储容量和极快速的数据处理速度，因此超级计算机成为解决重大工程时难以取代的工具。

2. 合理使用超算需掌握的技能

为了充分利用超级计算平台，你需要掌握以下一些关键技能和知识

2.1 访问远程计算机（超算）

由于我们在使远程计算机完成自己任务的时候，使用者通常都不可能直接在远程计算机上面对面操作，而是通过自己的个人计算机和远程计算机进行交互完成作业。所以，使用超级计算平台需要通过网络远程访问计算资源。你需要了解如何通过SSH（Secure Shell）等远程访问协议连接到超级计算机，以便进行文件编辑、命令执行和作业提交等。

2.2 Linux基本命令和Shell脚本编写

超级计算平台通常运行在Linux操作系统上，因此你需要熟悉基本的Linux命令，以便你完成上述提到的文件编辑、命令执行和作业提交等操作。与Windows系统拥有丰富的用户交互界面不同，我们与Linux系统进行交互的方式通常以命令行的形式进行，所以对于长时间只使用Windows终端的用户可能需要一定的时间学习和适应。

2.3 作业管理系统Slurm

超级计算平台通常有庞大的软硬件资源集成，为了计算资源得到更充分的利用，所以需要专门的软件对用户的作业进行管理。目前众多的超算平台上基本都使用Slurm作业管理系统来分配和管理计算资源。了解如何提交、监控和管理作业非常重要，以便充分利用计算节点。

2.4 编程技能

作为初学者，我们可能只需要应用别人开发的软件，但随着分析的深入我们不免需要修改脚本甚至是自行编写脚本或程序以完成自己的作业。所以如果你需要在超级计算平台上进行科学计算或数据分析，编程技能是不可或缺的。掌握编程语言（如R、Python、C/C++、Perl等）和脚本编写可以帮助你开发高效的计算代码。