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基本简介编辑本段回目录
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信息服务机群的应用范围很广，包括如数据中心、电子政务、电子图书馆、大中型网站、网络游戏、金融电信服务、城域网/校园网、大型邮件系统、VOD、管理信息系统等等。就其实现方式上分，还可以分为负载均衡机群、高可用机群等。
高性能计算（High Performance Computing）是计算机科学的一个分支，研究并行算法和开发相关软件，致力于开发高性能计算机（HighPerformanceComputer）。
随着信息化社会的飞速发展，人类对信息处理能力的要求越来越高，不仅石油勘探、气象预报、航天国防、科学研究等需求高性能计算机，而金融、政府信息化、教育、企业、网络游戏等更广泛的领域对高性能计算的需求迅猛增长。
基本分类编辑本段回目录
主/主(Active/active)
HPC
这是最常用的集群模型，它提供了高可用性，并且在只有一个节点在线时提供可以接受的性能，该模型允许最大程度的利用硬件资源。每个节点都通过网络对客户机提供资源，每个节点的容量被定义好，使得性能达到最优，并且每个节点都可以在故障转移时临时接管另一个节点的工作。所有的服务在故障转移后仍保持可用，但是性能通常都会下降。
主/从(Active/passive)
为了提供最大的可用性，以及对性能最小的影响，Active/passive模型需要一个在正常工作时处于备用状态，主节点处理客户机的请求，而备用节点处于空闲状态，当主节点出现故障时，备用节点会接管主节点的工作，继续为客户机提供服务，并且不会有任何性能上影响。
混合型(Hybrid)
混合是上面两种模型的结合，只针对关键应用进行故障转移，这样可以对这些应用实现可用性的同时让非关键的应用在正常运作时也可以在服务器上运行。当出现故障时，出现故障的服务器上的不太关键的应用就不可用了，但是那些关键应用会转移到另一个可用的节点上，从而达到性能和容错两方面的平衡。
集群技术编辑本段回目录
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由于在某些廉价而通用的计算平台（如Intel+Linux）上运行并行计算集群可以提供极佳的性能价格比，所以近年来这种解决方案越来越受到用户的青睐。比如壳牌石油（Shell）所使用的由IBMxSeries服务器组成的1024节点的Linux HPCCluster是目前世界上计算能力最强的计算机之一。
HPCCluster向用户提供一个单一计算机的界面。前置计算机负责与用户交互，并在接受用户提交的计算任务后通过调度器（Scheduler）程序将任务分配给各个计算节点执行；运行结束后通过前置计算机将结果返回给用户。程序运行过程中的进程间通信（IPC）通过专用网络进行。
运算处理编辑本段回目录
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为嵌入式应用设计的处理器受芯片体积和功耗的限制，多采用精简指令结构(RISC），不仅简化了芯片结构，同时使芯片的性能得到了很大提高。日立公司推出的SH4处理器主频已达200MHz，运算速度为360MIPS。
用于HPC的32位RISC处理器绝大多数为日立的SH3或以MIPS公司（现被SGI收购）的R3000为核心的芯片（如Philips的PR31700、NEC的VR4101等），尽管Windows CE2.0版本开始支持Intel的x86、Motorola的PowerPC以及DEC的ARM处理器，但市场的占有量还很小，缺乏丰富的商品软件。
数据存储编辑本段回目录
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MaskROM和Flash Memory(闪存)是两种选择，前者大规模生产时成本会很低，后者可在线更新。Intel采用创新的多比特存储单元技术生产出了单片64兆比特（Mbit）的Flash存储器，美国的AMD和日本的东芝公司也都生产出了适合电池驱动的32Mbit的Flash芯片。
灵活、强大的通信能力弥补了狭小机盒对HPC的限制，与台式微机的数据同步更新更是HPC区别于以前的PDA的显著特征之一。采用RS232标准串口和IrDA红外接口可以实现HPC跟PC以及HPC之间的本地联络，可完成数据同步与交换和程序装载与升级。与Internet和远端计算机的通信以及E－mail的传输建立在一个33.6kbps的V.34Modem的基础上，毕竟模拟电话线还是目前最普及的通信基础设施。
Modem的信道编解码和纠错计算可以由主处理器通过软件实现，系统只需外加一个V.34的模拟前端接口芯片即可，消除了以前基于PCMCIA的Modem使用时电流过大（约600mA）的问题。除此之外，还可配置自适应红外功能，对多种不同家电实施遥控。
输入输出编辑本段回目录
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HPC的输出有LCD显示和语音两种，分别对应人的视觉和听觉。屏幕尺寸为1/2VGA的640×240点阵和1/4VGA的240×320点阵，显示GUI环境下的文字和图形数据。LCD有单色、灰度和彩色三种，价格由低到高，单色LCD常用2－bit4级灰度，彩色LCD最多是8－bit256种颜色。语音输出不仅能重放录入的声音信号，还能输出由文本合成的语音，提供语音校对和语言学习功能。另外，自动音频拨号，闹钟时间提示也是语音输出能完成的基本应用。
系统扩展编辑本段回目录
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作为电池驱动的手持设备，HPC上电后处在运行（Operating）、睡眠（Sleep）或待机（Standby）三种状态中的某种状态，由处理器自己或程序对系统进行调整，最大可能地延长电池的使用时间。选用的器件是为低功耗设备专门制做的，在无访问时能自动进入Sleep或Standby状态，否则必须在电路上作专门的节电设计。Windows CE2.0建议在2－bit4灰度320×240LCD显示下，带有2MBRAM、2MBROM的HPC用2节普通五号(AA)碱性电池可提供15～20小时的连续正常运行，并有可选用的交流电适配器供数据交换等高耗电程序运行。
美国Microsoft公司已经开发出中文Windows CE操作系统，我们在硬件上主要应考虑的是为系统配备足够的MaskROM或Flash Memory。除了中文操作系统所占的存储空间外，还要为我们的汉字输入法、智能手写输入法、语音命令识别程序及它们所用数据库留出空间。在输入接口上，为满足识别的精度，触摸屏和语音的A/D转换器要有较高的分辨率。
发展前景编辑本段回目录
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1、语音和文字的识别：精度更高，反应更快，与用户的接口会更自然；
2、语音和图像压缩：采用对运算量需求很大的多媒体压缩技术，如语音的CELP、图像的H.263和MPEG4可实现SmartPhone和VideoPhone通信以及数字媒体的编码存储。
此外，HPC与无线寻呼、蜂窝电话等通信产品的结合，HPC与掌上电视等消费产品的结合，甚至与便携式医疗保健设备的融合，都是未来HPC拓展应用的方向。手持电脑本质上是为个人使用的，并且不受场地和时间的限制，这是电脑从机房走入办公室，再走入家庭后的又一进步。
HPC的处理器目前面积还比较大，电池的使用时间也还较短。Philips在实现小型化和低功耗方面有一定的优势。其新的PR32000处理器为LQFP128封装，只有14mm×14mm的面积，75MHz运行时工作电流仅有75mA。在数字家电上的优势有可能使Philips在HPC的多媒体应用上会显出更强的竞争能力。
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