并行计算

并行计算由串行计算发展而来,试图去模仿真实世界中事物的处理过程:许多复杂的互相关联的事件同时发生。


历史上用于为复杂的科学计算和基于真实世界的工程问题建模。




课程内容:

并行计算的思想;

并行计算的设计原则和方法;

并行计算的实施应用;


目的:

学会问题的并行划分;

并行框架级并行MPI API的使用;

典型的并行求解;





计算机实现并行计算

当单CPU和内存满足不了越来越庞大的计算任务,需要利用多个资源进行计算。

    降低单个问题的求解时间

    增加问题求解难度,提高问题求解精度







1、并行计算概述

    1.1并行计算的概念

    并行计算是相对于串行计算来说的,串行计算指“指令”和“数据”独占资源,并行计算能同时执行两个或更多个处理的一种计算方法。并行计算可同时工作于同一程序的不同方面。并行处理的主要目的是提高资源的利用率节省大型和复杂的问题的解决时间。

    加速比=totaltime/parttime (totaltime串行执行时间,parttime并行执行时间)


    1.2现有体系结构的分类和特点

    单指令流单数据流SISD

    单指令流多数据流SIMD

    多指令流单数据流MISD

    多指令流多数据流MIMDyangshaoyang.cn

    SMP对称多处理器

        ·单一OS映像

        ·局部高速缓存

        ·共享总线访问资源(存储器和外设)

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    DSM——分布式共享存储多处理器

      ·单OS映像

      ·高速缓存

      ·内存统一编址分布到节点总线

      ·通过高速网络访问资源

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    MPP大规模并行计算系统

        ·多OS

        ·独立内存访问

        ·依赖OS多节点进行内部执行进程和登录其他OS的作业调度

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    1.3并行计算、分布式和云计算的关系

    v并行计算是一种相对串行问题的解决的计算方法。 

    v分布式是一种进行协同作业的技术和方式

    v云计算是运用网络上公开提供的资源和服务等功能来完成问题



橙色时光
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