高度并行处理多Transputer互连网络性能的测试与分析

本文对几种多Transputer互连网络拓补结构进行研究。超立方体(Hypel-cube)互连网络在处理器通讯性能上较单向环、双向环优越。但是目前的Transputer只有四个与外界通讯输入/输出链路(Link),用于高度并行处理的超立方体互连网络的维数受到限制。本文推荐X树(X-TREE)的互连拓朴结构,这种结构与超立方体结构有相同的性能,但不受高度并行处理的限制。     

Transputer并行处理系统体系结构

引言 随着科学技术的迅速发展以及人类对于自然世界的了解愈来愈深入,科学家对于提高计算机系统计算速度的要求,似乎是无止境的。微观方面如分子结构的计算;宏观方面如全球气候的远期准确预报,都要求有每秒数十亿次指令速度的计算机系统;而最近几年提出的所谓“可视化”(Visualization)的图形处理,如同海绵一般,可以吸干当前最高速计算机的计算能力。然而,因电路主频提高而使计算机增加速度的途径,受到很多因素的限制,由于目前门延迟已缩小到亚毫微秒数量级,因此光速传播速度(每30厘米传播需1毫微秒)这一     

混合SPMD模拟退火算法及其应用

模拟退火算法由于有很好的数学特性－以概率1收敛于全局最优值,再加上其算法本身与特定的问题无关,因此被广泛地用于各种组合优化问题。但是,模拟退火算法又具有收敛速度慢,执行时间长,算法性能与初始值有关及参数敏感等特点,使得它在不少应用中成为一种低效甚至是不可行的算法。文中提出一种混合SPMD模拟退火算法,在克服经典模拟退火算法内在串行性的同时,进一步和下山法结合起来,并综合多种优化方法,在一定的处理机规模内取得了可扩展和并行效果,显著提高了算法的收敛速度,克服了算法性能对初始值和参数选择的过分依赖,在提高算法性能的同时,方便了算法的使用。该算法已在一个机群系统THNPSC－1上得以实现,并在材料科学的一个定量电子晶体学研究问题中得到应用,降低了该问题的求解时间,提高了求解质量。     

以存储器为中心的路由器MRouter

并行系统的互连技术一直是高性能计算机的一个关键研究领域。在本文作者1999年中提出了一种基于多端口快速存储器的新型互连体系结构MCIM,并在此基础上构造出规模为16－128个CPU的结点系统。该文将MCIM原理应用在互连网络通信技术上,实现了一种以存储器系统为中心 的路由器MRouter。它采用流水操作和穿通传输技术,可用于构成低延时、高带宽的高性能互连网络。这将种互连网络与上述结点系统结合,可以实现更大规模的并行系统。而且其无论在板级或是结点级都采用同一种互连技术,有利于系统的模块化实现。文中介绍了以存储器为中心的互连机制MCIM的原理,同时描述了以存储器为中心的路由器MRouter的结构及数据传输流程,在仿真实验中作者对MCIM的互连通信技术和其它互连技术进行了测试和比较。     

异构型多机系统中的共享存储访问仿真执行器

本文结合实例，提出了一种访问仿真执行器的实现方案，较好地解决了一个多机系统的向量加速模块与原各处理机之间的共享访问问题。     

基于交换式以太网的网络并行计算系统中通信性能的分析与测试

网络通信性能是影响网络并行计算的重要原因，而交换式网络的出现有助于改变这状况。本文定量地分析了基于交换式以太网的网络并行计算系统中的端到端通信和多目的发送两种通信方式的通信性能，并对一个典型的并行计算实例──并行距阵乘法进行了性能评测。通过与基于共享式以太网的网络并行计算系统中测试结果的对比，我们可以看出交换式以太网对改进网络并行计算性能的重要作用。     

网络并行计算环境中网络通信开销的分析与测试

网络通信开销是影响网络并行计算的重要原因，但精确定量分析网络通信销中各个组成部分的报道不多。本文利用精度可达０．１微秒的计时工具，定量地分析了以太网中广泛使用的ＮｅｔＷａｒｅ网络操作系统的网络层／传输层通信协议ＩＰＸ／ＳＰＸ与ＮｅｔＢＩＯＳ仿真会话层通信协议的性能，研究了网络通信销的主要因素，从而找出提高网络通信性能的途径。     

超级计算——人类认识世界的又一次革命

一、处理机体系结构的发展是驱动计算机技术飞跃前进的火车头 1.处理器技术的重要作用 牵引计算机技术发展的火车头是处理器体系结构,正是因为处理器技术的飞速发展,才使得多媒体技术和网络通信技术的发展有了可靠的、现实的基     

一种支持虚拟共享存储空间的并行程序设计模型

本文研究机群系统的程序设计问题，旨在建立一种支持虚拟共享存储空间和多种并行性描述方式的并行程序设计模型。文中首先提出了抽象结构共享存储器模型的概念，并在此基础上建立了同时支持数据并行、任务并行和对象并行的层次并行模型，这两种模型构成了并行语言ＴｉｐＣ＋＋的并行程序设计模型。文中还初步讨论了基于这种程序设计模型的性能优化原语、编译优化和任务调度等问题。