【摘 要】
：
近几年来的科技与应用的高速发展对高性能计算提出了强烈的需求和严峻的挑战,异构众核系统因其良好的性价比和高能效表现被越来越多广泛应用于高性能计算领域.Nvidia GPU和Intel Xeon Phi是常用的两款具备通用计算能力的众核处理器,不过传统的异构众核平台大多由CPU+GPU或者CPU+Xeon Phi的单一模式构成.蒙特卡罗方法是众多期权定价算法的核心,在本文中面向由CPU、Nvidia
【机 构】
：
山东大学计算机学院,山东省,济南市,250101 山东大学计算机学院,山东省,济南市,250101
论文部分内容阅读
近几年来的科技与应用的高速发展对高性能计算提出了强烈的需求和严峻的挑战,异构众核系统因其良好的性价比和高能效表现被越来越多广泛应用于高性能计算领域.Nvidia GPU和Intel Xeon Phi是常用的两款具备通用计算能力的众核处理器,不过传统的异构众核平台大多由CPU+GPU或者CPU+Xeon Phi的单一模式构成.蒙特卡罗方法是众多期权定价算法的核心,在本文中面向由CPU、Nvidia GPU以及IntelXeon Phi构建的混合异构众核系统,设计并实现了并行蒙特卡罗期权定价算法,并重点从性能优化策略,任务调度,多硬件带来的优势和不足等方面展开讨论.实验结果表明该算法可以充分利用混合异构众核平台的计算能力并取得了较好的性能和扩展性.
其他文献
我国国家级超级计算中心普遍面临应用不足、应用领域狭窄,投资巨大、运营开销昂贵的问题,通过对比国内外典型超算中心应用和运营机制,分析我国超算中心在应用推广和运营机制方面的问题,指出需要针对我国超算中心建设特点和应用需求，由政府主导，联合高校、科研机构和企业联合推动超级计算机应用，提高我国超级计算机应用水平，实现超算中心良性运营。
在用机器学习方法解决自然语言处理领域的问题,将词或符号表示成向量是一项基本工作.Google的开源工具word2vec利用深度学习模型得到的分布式词向量,能粗略表示词与词之间的距离,甚至词与词之间的向量运算能与语义对应,是近年来获得词向量的主流方法.在GPU上训练得到词向量,实现了CBOW和Skip_gram两种模型,每种模型又包含了层次Softmax和负取样两种算法.其中在层次Softmax算法
已有的相关方法和软件在解决表观遗传学领域中DNA甲基化状态预测问题时,存在不准确、速度慢、时空效率低等问题.针对该问题设计并研发了新的甲基化状态预测程序("Hint-Hunt").新程序通过对含有辅助定位信息的甲基化序列进行最优相似比对,实现了对DNA甲基化状态的分析与预测,能够精准地给出参考序列中每个位点的甲基化状态数据.同时程序还实现了甲基化状态的假阳性识别、阈值过滤、最优筛选和得分共享机制等
高效的动态任务调度和容错机制是高性能计算面临的挑战之一,多数已有的方法难以高效扩展到大规模环境.本文提出了基于N层排队理论的高可扩展动态任务调度模型,为程序员提供简洁的并行编程框架,有效降低了编程负担;使用泊松过程相关理论分析了任务申请的平均等待时间,通过给定的阈值进行决策分层;结合局部感知的轻量级降级模型,可有效降低大规模并行课题的容错开销,提高系统的可用性.Micro Benchmark在神威
针对肿瘤细胞测序数据的基因拷贝数变异检测是研究癌症相关基因变异的重要手段.高通量测序技术的迅速发展产生的海量测序数据,一方面推动了基因拷贝数变异检测算法的发展,另一方面带来了数据处理与存储等计算问题的挑战.本文提出了一种新的面向多核平台的基因拷贝数变异检测的并行算法,设计了一种基于序列数目等量的窗口划分与合并策略,并通过将计算过程划分为多个计算BIC值的计算任务实现了程序的并行化,在此基础上,通过
针对GPU集群系统,研究了AINV和SSOR-AI两类近似逆预条件的并行算法.采用多级k-路图划分方法,通过子图的内点和边界点识别方法以及稀疏矩阵的置换技术,提出了将稀疏矩阵转换为分块箭形矩阵的并行方法.基于所形成的分块箭形矩阵,结合块内稀疏矩阵近似逆串行、块间并行的策略给出了近似逆预条件的并行方法,实现了AINV和SSOR-AI并行算法,解决了AINV预条件难以并行的问题.基于CPU与GPU协同
Alltoall通信是对网络性能要求最高、扩展性最差的MPI集合操作之一,同时又作为核心通信模式广泛应用于诸多计算领域.而随着高性能计算机系统规模的急剧增大,能够降低成本并提高利用率的过载网络(oversubscribed network)设计成为大规模计算系统网络设计的趋势.过载网络给Alltoall通信带来更严峻的挑战,网络的过载特性不仅会导致链路的竞争,还易引发消息顺序错乱从而严重降低通信性
直线加速器中大规模带电粒子的追踪对高电流直线加速器的设计和优化至关重要.本文介绍了3维异构并行束流动力学模拟软件LOCUS3DG的开发现状,这是基于以前开发的并行束流模拟软件LOCUS3D.粒子按照一定比例同时分配到CPU和GPU中,并开发了一种有效的异构并行3维泊松方程求解器.在美国阿汞国家实验室的BGP超级计算机,中国科学院超算中心和国家超算天津中心的集群上对软件进行了详细的测试,并得到了测试
气象数值模式是天气预报和气候预测的基本工具和方法,随着技术的发展,模式分辨率有了大幅的提高.分辨率的提升带来了计算量呈指数倍的增大,然而气候气象预报的时效性对并行程序的设计与计算平台性能都提出了更高的要求.本文以气候模式T106为研究案例,以Intel Xeon PhiTM为实验平台,探索混合异构编程与优化的可行性,实现了CPU端MPI+MIC端OpenMP的混合异构编程,充分继承了原始代码的MP
GALBC是一款应用在CPU-GPU异构平台上基于格子Boltzmann模型开发的并行计算软件,可用于多相流、渗流分析等计算流体动力学(CFD)领域.格子Boltzmann方法(LBM)是在介观层面上研究流体特性的一种CFD方法,因其物理图像清楚、模型简单和数据局域,非常适合利用图形处理器(GPU)进行大规模并行计算.在自主软件GALBC中,基于统一计算设备架构(CUDA)编程模型重新设计了传统L