【摘 要】
:
任何高性能科学计算(HPC)课题都是一项复杂的系统工程,其具体的应用效率如何要受到来自硬件和软件等许多因素,主要如并行算法、流水线技术、层次存储器技术和网络互联结构等的制约,诸因素既互相独立又互相关联.本文从一个典型的高性能科学计算--格点量子色动力学研究模型入手,在分析了HPC所涉硬软件存在的一些共性特征的基础上,总结出一些能够改善高性能科学计算应用效率的方法.通过对这些方法长期的应用实践和专门
【机 构】
:
中原工学院并行处理技术研究所 郑州 450052 肯塔基大学超级计算中心 美国列克星敦 40506
论文部分内容阅读
任何高性能科学计算(HPC)课题都是一项复杂的系统工程,其具体的应用效率如何要受到来自硬件和软件等许多因素,主要如并行算法、流水线技术、层次存储器技术和网络互联结构等的制约,诸因素既互相独立又互相关联.本文从一个典型的高性能科学计算--格点量子色动力学研究模型入手,在分析了HPC所涉硬软件存在的一些共性特征的基础上,总结出一些能够改善高性能科学计算应用效率的方法.通过对这些方法长期的应用实践和专门实验,证明它们是有效的.
其他文献
本文分析了并行数据挖掘的需求及现状,提出了一种新的并行数据挖掘方式--多级并行数据挖掘。多级并行数据挖掘技术通过从不同的级别上分解数据挖掘的操作将并行数据挖掘的任务从上而下逐级细化,再通过从不同的级别上从下而上逐级融合汇总挖掘结果。实现多级并行数据挖掘时灵活地运用了HPF、MPI、OPENMP等并行编程语言的优点,进行取长补短。多级并行数据挖掘能够最大程度地提高并行数据挖掘的效率和加速度,从而更好
为完成数据重分配进行消息调度是分布式集群计算的一个重要研究内容。本文针对具有高速内部互连网络的集群之间的并行数据重分布问题,提出了一种可以更准确刻画集群内与集群间通信特点的MKPBS (Multiple k-Preemptive Bipartite Scheduling)模型,并基于这一模型设计了一种高效的启发式的消息调度算法TSMP(Triple Scheduling Message Pipel
随着半导体和通信技术的不断进展,光互连技术开始应用于计算机体系结构的互连。本文提出并论述了一种基于甚短距离光互连技术和串行包交换结构的内存服务器,可以完成多个客户端局部区域内通过光纤链路访问内存阵列,然后详细讨论了一个针对于光互连条件下的定制串行通信协议,最后给出了实际硬件系统的验证结果。
将传统微处理器与可编程器件集成在一起的混合式可重构计算系统正在成为主流计算系统。提出了一种新的混合式可重构计算系统MPRS(Multi-Pipeline Reconfigurable System),该系统中为解决流水化的应用问题而集成了多段可重构线性阵列,对其系统架构、执行模型以及系统化映射方法进行了全面论述。首先,建立了包括MPRS行为级仿真器及其编程环境在内的完整系统,给出了可重构阵列的处理
基于移动Agent的组件容器是支持灵活分布计算模型的核心实体,其拥有的知识是执行各种行为达到某种目标的关键。针对组件容器的知识表达问题,当前的一些研究工作还存在局限性。以移动Agent技术为基础,考虑到移动环境的动态性、不确定性,提出了基于规则和模式的知识表达模型,较好地解决了支持动态计算资源部署的组件容器的知识表达问题;与同类研究相比,我们的方法具有灵活、通用、高效的特点。
为了增强网格应用对网格上不同服务资源在描述、发布以及调用方式的适应能力,设计并实现了一种开放的网格服务适配器框架,该适配器框架能够屏蔽不同类型服务资源之间的差异,为其他网格应用软件提供统一的网格资源目录和动态调用接口。最后,该框架在中国国家网格系统软件的网格工作流软件中得到了验证,试验证明该适配器框架具有较好的可配置性,明显提高了网格工作流软件对不同服务资源的适应能力。
本文提出了一种高性能计算机的系统控制器,即系统控制器直接集成通信网卡并利用全局地址空间进行高性能通信。本文提出了该系统控制器的优点和面临问题,研究了该系统控制器设计的关键技术,关键技术包括集成网卡设计、两级互联结构和三套复用网络、全局地址空间和同步原语支持、内部通信协议和微体系结构等。基于以上研究利用龙芯2E处理器实现了该系统控制器,测试结果为FPGA实现下的系统控制器频率可达到80MHz,连续传
在动态优化系统中,为了最大程度的复用翻译的代码,用软件实现对代码cache的存储优化和代码转换的管理.代码cache存储大小不等的超级块,超级块之间可能包含指向其它超级块的链接指针,因而会带来较高的替换开销。提出采用介于粗粒度FLUSH和细粒度FIFO之间一种折中的代码cache分组管理策略,能够有效的平衡cache管理的复杂性和cache的失效率。
网格是90年代发展起来的一项新技术。网格技术应用的关键是要在各个网格节点上实现网格服务。Globus联盟开发的GlobusToolkit工具包能够用来编写基于网格的应用程序。主要介绍了Globus Toolkit4的概念、体系结构及其与OGSA, WSRF, WebServices的层次关系。最后通过实例说明了利用GT4开发和实现网格服务的完整过程。
光纤网络基于电路交换,具有可动态拆建光链路的特点;MPI(Message-Passing Interface)中的通信操作是针对包交换网络而设计的,并没有实现对于光纤网络动态拆建光链路的特性的支持,因而无法直接在光纤网络的体系结构下使用。在文章中,我们提出了基于光纤网络控制平面的UNI接口协议,设计修改MPI中的同步和异步通信操作,从而实现了MPI对于动态拆建光链路的支持。