面向Skeleton的并行计算体系

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当今社会、科技的发展对计算机的速度和精度有较高的要求。串行计算由于受到物理极限的限制,使得为了满足人类这一无止境的追求——超高速,人们必然求助于并行计算。 然而,在并行计算领域,还没有被大家公认的统一的并行计算模型,这使得并行程序设计与串行程序设计有着天然的区别。在串行计算领域,大家都公认了以冯诺依曼模型为计算模型,因而串行程序基本上无须多大改变就可移植到其它的串行计算机上,并且无潜在的性能损失。而现有的并行程序绝大多数是依赖机器的,因此并行程序的可移植性差且难于预测性能。 另外,在并行程序设计技术的成熟性方面,并行程序设计技术比串行程序设计技术要弱后,主要是因为并行(并发)的复杂性——不确定性、可扩展性等。 再者,现实世界是复杂多样性。而且目前还没有提供统一的并行计算模型的数学理论基础。 针对以上问题,本文阐述了面向skeleton的并行计算体系的思想框架。试图提供统一的并行程序设计模型,而不苛求统一的并行计算模型。这才是解决并行计算(并行程序设计)中存在各种问题的方法之一。 本文做的主要工作有: 阐述了面向skeleton的并行计算体系。对skeleton在该模型中的地位以及如何使用skeleton来构造并行计算体系框架进行了详细地阐述; 探讨了面向skeleton的并行计算体系中选择skeleton的标准。这是任何一个面向skeleton并行计算所首要考虑的问题。但我们至今还没有看到过有相应的探讨; 对面向skeleton的并行程序设计方法进行了比较; 倡导提供统一的并行程序设计模型,而不苛求统一的并行计算模型。
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