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     

达尔文流媒体服务器用户认证扩展与应用

达尔文流媒体服务器(Darwin Streaming Server, DSS)是Apple公司开发的开源流媒体服务器架构,可运行于Windows, Linux, MacOS等多种平台.本文结合一实际通用应用项目,通过分析DSS的主要工作流程及其开发接口,研究在不改变其服务器核心代码的情况下,为解决大量用户权限管理的问题增添新的用户认证等自定义功能的方法,并对新实现的用户认证与原有的简单认证进行对比压力测试,实验说明该方法可以实现带有权限控制的复杂用户认证,且性能在大量注册用户的情况下有显著提升.     

一个真实VoD/P2P系统Novasky的设计与实现

近年来,基于对等网络的视频点播系统(VoD/P2P)备受人们关注.这类系统的实现还面临诸多挑战,如存储策略、用户激励、媒体版权等.本文提出一种高效率、低成本、易扩展的VoD/P2P系统设计方案Novasky.与已有系统相比,Novasky的最大不同是引入了编码存储策略与虚拟货币机制.经过三年多的开发与完善,Novasky已发展成为一个跨平台的分布式系统.它是少数几个使用人数较多的研究性VoD/P2P系统之一.自2009年9月在清华大学开放使用以来,已接受1100多用户对346个视频的6288次点播,累计点播数据量2.1TB.     

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。     

基于机群系统的大规模并行搜索算法--大型离散偏微分方程组快速求解

大量的科学与工程应用中,会经常遇到复杂偏微分方程组的求解问题,这些偏微分方程组一般无法得到分析解,实际采用的是将其离散后通过数值逼近方法来求得近似解.为了得到较高的求解精度,需要将离散网格划分得足够细,但是这样就成倍地增加了计算量,许多问题就是因为计算量过大而无法求解或不得不降低精度求解.本文在机群计算平台上,针对机群计算的特点,提出了一种大规模并行搜索算法,这种算法由于可以充分发挥各个结点的计算能力,有效降低结点之间的通信,因而具有很高的效率.文中对这一算法进行了详细描述.该算法已经成功地用于压力铸造过程的流场模拟计算之中,可以有效地解决一大类大型离散偏微分方程组的求解问题.对于同样规模的一个实际问题,并行算法的求解时间相对于串行算法,从3到4天下降到3个小时,取得了很好的并行加速.     

MP860层次式并行超级计算机的设计和实现

并行处理技术是现代计算机领域提供超级计算的关键技术,在设计紧耦合并行处理系统时围绕着处理器和存储器为中心产生了多种不同的并行处理体系结构.本文介绍了以i80860XPCPU为基础的MP860并行系统:一种异构型层次式的多处理器系统.该系统设计中具有32个i80860XP处理器,其峰值速度可达32亿次/秒.本文具体讨论了多处理器总线问题、存储器Cache一致性问题,以及MP860并行系统提供的并行编程环境.     

SMP超结点机群系统的仿真分析

通过网络将独立的计算机结点连接起来协同工作 ,机群系统已经成为实现超级计算的一个重要手段 .随着计算机制造工艺的发展 ,处理器的运算能力得到迅速提高 ,使得网络性能成为机群系统的瓶颈问题 .因此 ,采用高频宽网络 ,减少通信开销是发展机群系统的首要任务 .采用交换式网络及用户层消息传递机制是提高网络性能的有效手段 .通过建立仿真模型 ,我们对机群系统进行模拟 ,定量分析了交换网络及用户层消息传递对其性能的影响 .本文介绍了交换式机群系统和用户层消息传递的原理及其仿真结构 .本文还描述了对机群系统的仿真测试 ,并对实验结果进行分析     

存储系统模拟器SiMemSy的设计与实现

由于存储器间距日益扩大 ,存储系统对计算机系统整体性能的影响越来越严重 ,存储系统模拟器的研究与开发也日益重要 .传统的模拟器更多地将注意力集中于对 Cache的模拟 ,而对存储系统整体的模拟不够 .为了模拟并分析存储系统各部分的性能与其对存储系统整体性能的影响 ,本文设计并实现存储系统模拟器 Si Mem Sy(SImulator ofMEMory SYstem) .实验表明 ,Si Mem Sy可以准确、高效地对存储系统进行模拟并得到可信的结果     

LINPACK与机群系统的LINPACK测试

一、引言 LINPACK是一个用Fortran语言编写的线性代数软件包,主要用于求解线性方程和线性最小平方问题。该软件包提供了各种线性系统中的求解方法,比如各种各样的矩阵运算,可以从文[2]得到完整的LINPACK软件包。LINPACK的初衷并不是制订一个测试计算机性能的统一标准,而只是提供一些常用的计算方法的实现,但是由于该软件包的广泛使用,这样就为通过LINPACK例程来比较不同计算机的性能提供了可能。“LINPACK User’s Guide”是一本最早对LINPACK进行系统介绍的书,在该书的附录中,给出了当时23台不同类型的机器用高斯消去法求解稠密线性方程组AX=B所需要的     

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。