The widespread deployment of large-scale, compute-intensive applications such as high-performance computing, artificial intelligence, and big data is leading to convergence between cloud and high-performance computing infrastructures. Cloud providers are increasingly integrating high-performance computing capabilities in their infrastructures, such as hardware accelerators and high-speed interconnects, while researchers in the high-performance computing community are starting to explore cloud-native paradigms to improve scalability, elasticity, and resource utilization. In this context, serverless computing emerges as a promising execution model to efficiently handle highly dynamic, parallel, and distributed workloads. This paper presents a comprehensive systematic literature review of 122 research articles published between 2018 and early 2025, exploring the use of the serverless paradigm to develop, deploy, and orchestrate compute-intensive applications across cloud, high-performance computing, and hybrid environments. From these, a taxonomy comprising eight primary research directions and nine targeted use case domains is proposed, alongside an analysis of recent publication trends and collaboration networks among authors, highlighting the growing interest and interconnections within this emerging research field. Overall, this work aims to offer a valuable foundation for both new researchers and experienced practitioners, guiding the development of next-generation serverless solutions for parallel compute-intensive applications.


翻译:随着高性能计算、人工智能和大数据等大规模计算密集型应用的广泛部署,云计算与高性能计算基础设施正日趋融合。云服务提供商正越来越多地在其基础设施中集成高性能计算能力,例如硬件加速器和高速互连技术;与此同时,高性能计算领域的研究人员也开始探索云原生范式以提升可扩展性、弹性及资源利用率。在此背景下,无服务器计算作为一种有前景的执行模型,为高效处理高度动态、并行且分布式的计算负载提供了可能。本文对2018年至2025年初发表的122篇研究论文进行了全面的系统文献综述,探讨了在云环境、高性能计算环境及混合环境中利用无服务器范式开发、部署与编排计算密集型应用的相关研究。基于此,本文提出了包含八个主要研究方向与九个目标应用领域的分类体系,并结合近期发表趋势及作者合作网络的分析,揭示了这一新兴研究领域内日益增长的研究兴趣与学术合作关联。总体而言,本工作旨在为新手研究者和资深从业者提供有价值的研究基础,为面向并行计算密集型应用的下一代无服务器解决方案的开发提供指引。

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服务器,也称伺服器,是提供计算服务的设备。由于服务器需要响应服务请求,并进行处理,因此一般来说服务器应具备承担服务并且保障服务的能力。
服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等,和通用的计算机架构类似,但是由于需要提供高可靠的服务,因此在处理能力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。
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