中国科学技术大学 并行计算.ppt

并行计算——结构•算法•编程Date1并行计算——结构•算法•编程第一篇并行计算的基础第一章并行计算机系统及其结构模型第二章当代并行机系统:SMP、MPP和Cluster第三章并行计算性能评测第二篇并行算法的设计第四章并行算法的设计基础第五章并行算法的一般设计方法第六章并行算法的基本设计技术第七章并行算法的一般设计过程Date2并行计算——结构•算法•:并行机上所作的计算,又称高性能计算或超级计算。计算科学:计算物理、计算化学、计算生物等科学与工程问题的需求:气象预报、油藏模拟、核武器数值模拟、航天器设计、基因测序等。需求类型:计算密集、数据密集、网络密集。计划:重大挑战性课题,3T性能美国Petaflops研究项目:Pflop/s。美国ASCI计划:核武器数值模拟。Date5高性能计算机Intel(OptionRed): 1Tflops,1997,PentiumProSGI(OptionBlueMountain): 3Tflops,1998,MIPS10000IBM(OptionWhite): 7Tflops,Top4,2001,Power3日本EarthSimulator: 35Tflops,Top1,2002,VPHewlett-PackardASCIQ: 7Tflops,Top2,3,2002,AlphaServer中国联想: 1Tflops,Top43,2002Date6系统互连不同带宽与距离的互连技术: 总线、SAN、LAN、MAN、WANDate7局部总线、I/O总线、SAN和LANDate8网络性能指标节点度(NodeDegree):射入或射出一个节点的边数。在单向网络中,入射和出射边之和称为节点度。workDiameter):网络中任何两个节点之间的最长距离,即最大路径数。对剖宽度(BisectionWidth):对分网络各半所必须移去的最少边数对剖带宽(BisectionBandwidth):每秒钟内,在最小的对剖平面上通过所有连线的最大信息位(或字节)数如果从任一节点观看网络都一样,则称网络为对称的(Symmetry)Date9静态互连网络与动态互连网络静态互连网络:处理单元间有着固定连接的一类网络,在程序执行期间,这种点到点的链接保持不变;典型的静态网络有一维线性阵列、二维网孔、树连接、超立方网络、立方环、洗牌交换网、蝶形网络等动态网络:用交换开关构成的,可按应用程序的要求动态地改变连接组态;典型的动态网络包括总线、交叉开关和多级互连网络等。Date10