《并行计算概述》PPT课件.ppt
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1、并行计算Parallel Computing基本概念2022-7-302如何满足不断增长的计算力需求?n用速度更快的硬件,也就是减少每一条指令所需时间n优化算法(或者优化编译)n用多个处理机用多个处理机(器器)同时解决一个问题同时解决一个问题q并行计算并行计算2022-7-303串行计算与并行计算2022-7-304并行的层次n程序级并行程序级并行n子程序级并行子程序级并行n语句级并行n操作级并行n微操作级并行并行粒度粗细2022-7-305FLOPSnFloating point number Operations Per Second-每个时钟周期执行浮点运算的次数 n理论峰值CPU主频每
2、时钟周期执行浮点运算数CPU数目n部分处理器每时钟周期执行浮点运算数:2022-7-306www.top500.org2022-7-307Top5002007年11月n高居榜首的依然是来自高居榜首的依然是来自IBM的的“蓝色基因蓝色基因/L”。自从2004年11月以来,该系统已经连续三年遥遥领先连续三年遥遥领先,而且计算能力不断提升,Linpack基准测试性能基准测试性能478.2 TFlop/s(每秒478.2万亿次运算),而半年前还是280.6 TFlop/s n拿下亚军位置的还是IBM,不过换成了一台落成不久的“蓝色基因蓝色基因/P”。位于德国尤里希研究中心的这套新系统运算能力167.3
3、 TFlop/s,不过按照IBM的设计规划,蓝色基因/P的性能将有望突破1 TFlop/s大关,即每秒一千万亿次运算。2022-7-308Top5002007年11月n第三名也是个新面孔,同时也是新墨西哥墨西哥计算应用中心(NMCAC)的第一套超级计算机,由SGI基于Altix ICE 8200打造,计算能力126.9 TFlop/s。n同时印度史上首次杀入了印度史上首次杀入了TOP10行列行列,印度计算研究实验室的HP Cluster Platform 3000 BL460c以117.9 TFlop/s的性能拿到了第四位 2022-7-309供应商系统数量2022-7-3010供应商计算能力
4、2022-7-3011国家分布系统数量2022-7-3012国家分布计算能力2022-7-3013体系结构系统数量2022-7-3014体系结构计算能力2022-7-3015应用领域系统数量2022-7-3016应用领域计算能力2022-7-3017操作系统系统数量2022-7-3018操作系统计算能力2022-7-3019处理器家族系统数量2022-7-3020处理器家族计算能力2022-7-3021系统数量2022-7-3022计算能力2022-7-30232007年中国高性能计算机性能年中国高性能计算机性能TOP100 2022-7-3024并行化方法n域分解(Domain decomp
5、osition)n任务分解(Task decomposition)n流水线(Pipelining)2022-7-3025域分解nFirst,decide how data elements should be divided among processorsnSecond,decide which tasks each processor should be doingnExample:Vector addition2022-7-3026域分解Find the largest element of an array2022-7-3027域分解Find the largest element o
6、f an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3028域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3029域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3030域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3031域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1
7、CPU 2CPU 32022-7-3032域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3033域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3034域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-3035域分解Find the largest element of an arrayCPU 0CPU 1CPU 2CPU 32022-7-303
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