手持電腦(hpc)的主要功能應包括：運算處理、資料儲存、輸入輸出、資料通訊和系統擴充套件五方面，軟體和硬體的有機結合是充分實現這些功能的必要條件。
集群計算以及部門和工作組高效能計算系統大型計算能力的持續增長已經對儲存架構提出了挑戰。輸出資料的傳統儲存方法是通過乙個或多個經由儲存區域網路(san)或直連儲存(das)連線到儲存的伺服器使用網路檔案系統(nas)，傳統的方法已經落後於大部分大型高效能計算安裝基礎對效能和可擴充套件性不斷增加的需求。高效能並行解決方案的另一種方法可能更加昂貴，並且相對於nfs難於建立並維護。
因此，很多中等的高效能計算設施正在競爭滿足應用程式的i/o需求。研究計算社群的那些人認識到划算的，高效能，可擴充套件性，有彈性和易於管理的集中儲存需求可能是當代的高效能計算設施面臨的最大的挑戰。
從根本上說，高效能計算依賴計算能力，頻寬和儲存。這些因素互相依賴可能決定高效能計算解決方案的計算和資訊容量。為更好的擴充套件，高效能計算應用程式在組成計算集群的大量的客戶機中分配計算。高效能計算集群能夠從十個延伸到上千個客戶端，聚合的i/o請求從數十到上百gb/s一路排列下來到較小的具有更多適度的i/o效能需求的4節點集群。所高效能計算集群不管大小，共享很多共同的需求。
隨著cpu核心持續增加，對資料吞吐量的要求不斷增加，需要計算節點訪問gb，甚至tb儲存資料並返回給
儲存。無論是計算還是儲存，資料傳輸通常決定了系統的互連設計。使用gb乙太網和infiniband已經司空見慣，10gb乙太網正在變得更加便宜，網路頻寬同樣已經在可用性和速度方面持續增加，而且延遲在不斷減少。
計算集群和頻寬增加可能需要大量的儲存和/或高效能儲存充分獲得計算和頻寬的潛能。隨著應用程式產生和處理大量資料的增加以及集群中的每個主機需要統一訪問任一後端資料，高效能儲存變得日益關鍵。
應用程式需求驅動了恰當規模的計算集群(核心數量)，網路頻寬/延遲和儲存之間的相互依賴性。然而這使設計高效能計算系統成為乙個挑戰，促使靈活性的增加以便高效能計算系統可以調整以實現高效能並/或減少成本。集群的特點之一是精確的靈活性，提供組合元件創造更加有效的總體系統的可能性。儲存也不是例外，不同的應用程式和工作負載產生不同的需求，可以通過恰當的儲存元件和解決方案的組合解決。高效能計算系統基本的資料時間軸有幾個離散階段。
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