超级计算已经成为信息化、智能化时代推动现代科学研究发展的重要方法。本书内容共包括9章：第1章介绍了并行算法与应用的研究现状及其面临的挑战；第2章介绍了天河超级计算机系统；第3～9章分别介绍了作者在天河系列超级计算机系统上取得的一些研究成果，包括粒子输运离散纵标法、粒子输运蒙特卡洛方法、大地电磁有限元正演、地球动力学模拟、高通量材料计算方法、多物理场耦合的并行计算方法和城市风场并行计算方法。 撰写本书的目的是把作者多年来在天河超算系统上的并行算法研究T作进行总结归纳，融超算系统体系结构、并行算法和典型应用为一体开展论述。 本书可供从事高性能计算的研究和工程人员参考使用。

第1章 概述
1.1 基本概念
1.2 超级计算应用需求
1.3 超级计算机发展历程
1.4 超级计算中心部署情况
1.5 并行算法与应用研究现状
1.6 未来超级计算机发展面临的挑战
1.7 并行算法与应用挑战
第2章 天河超级计算机系统
2.1 硬件系统
2.2 软件系统
2.3 应用软件
第3章 粒子输运离散纵标法
3.1 离散纵标法
3.2 基于MIC的多级并行通量扫描算法
3.3 实验结果
3.4 本章小结
第4章 粒子输运蒙特卡洛方法
4.1 粒子输运的蒙特卡洛模拟
4.2 基于MIC的多级并行快速MC模拟算法
4.3 实验结果
4.4 本章小结
第5章 大地电磁有限元正演
5.1 三维各向同性大地电磁有限元理论
5.2 三维各向同性大地电磁有限元正演并行算法
5.3 各向同性模型验证
5.4 各向同性可扩展性测试
5.5 大地电磁各向异性矢量有限元法
5.6 并行算法
5.7 各向异性模型验证与分析
5.8 各向异性可扩展性测试
5.9 本章小结
第6章 地球动力学模拟
6.1 地球动力学有限元模拟理论
6.2 FT-2000plus架构
6.3 存储优化与多线程优化
6.4 性能测试
6.5 迈创加速器M-DSP架构
6.6 异构并行算法
6.7 性能分析
6.8 本章小结
第7章 高通量材料计算方法
7.1 高通量材料计算理论
7.2 高通量材料计算框架模型
7.3 实验与验证
7.4 本章小结
第8章 多物理场耦合的并行计算方法
8.1 “核-热-流体”的耦合计算方法
8.2 自适应耦合并行计算方法
8.3 实验结果
8.4 本章小结
第9章 城市风场的并行计算方法
9.1 MT-3000的异构编程环境
9.2 流动扩散耦合计算的格子Boltzmann方法
9.3 适合体系结构特点的异构加速算法
9.4 面向城市风场模拟的LBM 方法
9.5 亿核级混合并行算法
9.6 实验结果
9.7 本章小结
参考文献