高性能計算（HPC） 指通常使用很多處理器（作為單個機器的一部分）或者某一集群中組織的幾臺計算機（作為單個計算資源操作）的計算系統(tǒng)和環(huán)境。高性能集群上運行的應用程序一般使用并行算法，把一個大的普通問題根據(jù)一定的規(guī)則分為許多小的子問題，在集群內的不同節(jié)點上進行計算，而這些小問題的處理結果，經過處理可合并為原問題的最終結果。由于這些小問題的計算一般是可以并行完成的，從而可以縮短問題的處理時間。

　　高性能集群在計算過程中，各節(jié)點是協(xié)同工作的，它們分別處理大問題的一部分，并在處理中根據(jù)需要進行數(shù)據(jù)交換，各節(jié)點的處理結果都是最終結果的一部分。高性能集群的處理能力與集群的規(guī)模成正比，是集群內各節(jié)點處理能力之和，但這種集群一般沒有高可用性。高性能計算的分類方法很多。這里從并行任務間的關系角度來對高性能計算分類。

　　一、高吞吐計算（High-throughput Computing）

　　有一類高性能計算，可以把它分成若干可以并行的子任務，而且各個子任務彼此間沒有什么關聯(lián)。因為這種類型應用的一個共同特征是在海量數(shù)據(jù)上搜索某些特定模式，所以把這類計算稱為高吞吐計算，而且算力也比較大。所謂的Internet計算都屬于這一類。按照Flynn的分類，高吞吐計算屬于SIMDSingle Instruction/Multiple Data，單指令流-多數(shù)據(jù)流）的范疇。

　　二、分布計算（Distributed Computing）

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

　　有許多類型的HPC 系統(tǒng)，其范圍從標準計算機的大型集群，到高度專用的硬件。大多數(shù)基于集群的HPC系統(tǒng)使用高性能網(wǎng)絡互連，基本的網(wǎng)絡拓撲和組織可以使用一個簡單的總線拓撲。HPC系統(tǒng)由計算、存儲、網(wǎng)絡、集群軟件四部分組成。