CUDA平台下LISP2算法垃圾收集并行研究

为了提高垃圾收集效率,降低垃圾收集耗费时间,提出一种基于LISP2算法的并行节点复制垃圾收集算法,给出了在CUDA环境下该算法的实现。实验结果显示,该算法在CUDA环境下能有效提高垃圾收集效率。     

基于字词分类的层次分词方法研究

中文分词是自然语言处理的基础性问题。条件随机场模型分词过程中出现的切分粒度过小和多字粘连造成的错分问题,是影响分词结果的两个主要原因。提出了一个基于字词分类的层次分词模型,该模型采用多部有效词典进行处理,在外层分词系统中解决切分粒度过小问题;在内层核心层,条件随机场分词后再处理多字粘连问题。实验结果表明,采用加入多词典的字词结合层次分类模型F-测度值有较大的提高,有助于得到好的分词结果。     

SW26010众核任务并行调度系统及其嵌套并行算法应用

任务并行是并行程序设计的基础设计模式.但由于算法本身的复杂性及目标平台的特殊性,设计实现高效率的任务并行程序对程序员来说往往充满挑战.基于新兴的SW26010众核CPU,提出了支持任务嵌套并行模式的通用运行时框架SWAN.SWAN对任务并行程序的实现提供了高层次的抽象,使程序员能够专注于算法逻辑本身而提高开发效率.在性能方面,SWAN框架对诸多共享资源进行了细粒度的划分,从而有效地避免了众多线程间对共享资源的高强度争用.充分利用平台的高速访存机制、高速可控缓存和原子操作等特性,对SWAN框架的核心数据结构进行优化设计以降低其本身的性能开销.SWAN还具备动态负载均衡能力,使各个处理器核心的资源得以充分利用.基于SWAN框架,在目标平台上实现了若干典型的具有递归特性的嵌套并行算法,包括N-皇后问题、二叉树遍历、快速排序和凸包求解.实验结果表明,这些通过使用SWAN框架得以并行化的算法相对于其串行版本取得了4.5~32倍的加速,充分说明了SWAN框架具有较高的实用性及性能.     

面向国产申威26010众核处理器的SpMV实现与优化

世界首台峰值性能超过100P的超级计算机——神威太湖之光已经研制完成,该超级计算机采用了国产申威异构众核处理器,该处理器不同于现有的纯CPU,CPU-MIC,CPU-GPU架构,采用了主-从核架构,单处理器峰值计算能力为3TFlops/s,访存带宽为130GB/s.稀疏矩阵向量乘SpMV（sparse matrix-vector multiplication）是科学与工程计算中的一个非常重要的核心函数,众所周知,其是带宽受限型的,且存在间接访存操作.国产申威处理器给稀疏矩阵向量乘的高效实现带来了很大的挑战.针对申威处理器提出了一种CSR格式SpMV操作的通用异构众核并行算法,该算法从任务划分、LDM空间划分方面进行精细设计,提出了一套动静态buffer的缓存机制以提升向量x的访存命中率,提出了一套动静态的任务调度方法以实现负载均衡.另外还分析了该算法中影响SpMV性能的几个关键因素,并开展了自适应优化,进一步提升了性能.采用Matrix Market矩阵集中具有代表性的16个稀疏矩阵进行了测试,相比主核版最高有10倍左右的加速,平均加速比为6.51.通过采用主核版CSR格式SpMV的访存量进行分析,测试矩阵最高可达该处理器实测带宽的86%,平均可达到47%.     

面向SW26010众核CPU的任务并行调度系统SWAN及其在若干嵌套并行算法中的应用

任务并行是并行程序设计的基础设计模式.但由于算法本身的复杂性及目标平台的特殊性,设计实现高效率的任务并行程序对程序员来说往往充满挑战.基于新兴的SW26010众核CPU,本文提出支持任务嵌套并行模式的通用运行时框架SWAN.SWAN对任务并行程序的实现提供了高层次的抽象,使程序员能够专注于算法逻辑本身而提高开发效率.在性能方面,SWAN框架对诸多共享资源进行了细粒度的划分,从而有效地避免了众多线程间对共享资源的高强度争用.本文还充分利用平台的高速访存机制,高速可控缓存和原子操作等特性,对SWAN框架的核心数据结构进行优化设计以降低其本身的性能开销.另外,SWAN还具备动态负载均衡能力使得各个处理器核心的资源得以充分利用.本文基于SWAN框架在目标平台上实现了若干典型的具有递归特性的嵌套并行算法,包括N-皇后问题,二叉树遍历,快速排序和凸包求解.实验表明,这些通过使用SWAN框架得以并行化的算法相对其串行版本取得了4.5至32倍的加速,充分说明了SWAN框架具有较高的实用性及性能.     

CUDA平台下多核GPU高性能并行编程研究

现代CPU拥有强大的计算能力.文中提出了利用GPU解决高性能计算的问题,包括GPU编程的方法、高性能计算问题的划分原则等.实验表明,CPU高性能计算相比多核CPU具有更高的效率.     

多核系统下并行节点复制垃圾收集算法

为了提高垃圾收集效率,减少用户程序等待时间,提出了一种在多核系统下基于LISP2算法的并行节点复制算法。该算法通过把LISP2算法的4个垃圾收集阶段分别并行化来实现并行垃圾收集。实验结果显示,该算法在多核系统下能有效提高垃圾收集效率。