[理學(xué)]并行計(jì)算基礎(chǔ)知識(shí)-資料下載頁(yè)
2024-10-16 21:13本頁(yè)面
【正文】 器之間進(jìn)行同步通信實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換 43 大規(guī)模并行處理機(jī)結(jié)構(gòu)模型 LM1 LM2 LMn P/C1 P/C2 P/Cn … … 專用互連網(wǎng)絡(luò) P/C: Processor/Cache LM: Local Memory 44 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? MPP的優(yōu)點(diǎn)： ? 突破了只看到一個(gè)統(tǒng)一的存儲(chǔ)空間的方式 ? 具有良好的可擴(kuò)展性 ? MPP的缺點(diǎn)： ? 分布存儲(chǔ)要求用戶必須將被操作的數(shù)據(jù)分配到各局部存儲(chǔ)器中 ? 運(yùn)算過(guò)程中用戶要考慮數(shù)據(jù)在各節(jié)點(diǎn)間的傳送和同步 45 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? 典型的 MPP機(jī)型： ? Intel公司的 Paragon XP/S ? MasPar公司的 MP2 ? Thinking Machine公司的 CM5 ? IBM公司的 SP 2 ? Cray公司的 Cray T3D ? 我國(guó)的曙光 1000 46 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? （ 4） 分布式共享存儲(chǔ)多處理機(jī)系統(tǒng) (Distributed Shared Memory DSM) ? DSM系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)： ? 存儲(chǔ)器在物理上分布于各處理器附近，但在邏輯上可由多個(gè)處理器共享整個(gè)內(nèi)存 ? DSM系統(tǒng)實(shí)際上是 SMP和 MPP結(jié)構(gòu)的折中 47 分布式共享存儲(chǔ)多處理機(jī)系統(tǒng) LM1 LM2 LMn P/C1 P/C2 P/Cn … … 專用互連網(wǎng)絡(luò) 48 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? DSM的優(yōu)點(diǎn)： ? 避免了集中式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)中處理器和存儲(chǔ)器的復(fù)雜連接 ? 有良好的可擴(kuò)展性 ? 相對(duì) MPP來(lái)說(shuō)，更容易編程 ? DSM系統(tǒng)需著重考慮的問(wèn)題： ? 系統(tǒng)應(yīng)具有維持存儲(chǔ)器訪問(wèn)一致性的硬件支持 ? 相對(duì) SMP系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其訪問(wèn)非物理局部存儲(chǔ)器的時(shí)間要更長(zhǎng)。 49 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? 典型的 DSM機(jī)型： ? Cray公司的 Cray T3E ? SGI/Cray公司的 Origon 2021 ? BBN公司的 TC 2021 50 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? （ 5） 工作站機(jī)群 (Cluster Of Workstations COW 或 Networked Of Workstations NOW 或 Cluster) ? COW的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ? 每一個(gè)節(jié)點(diǎn)機(jī)都是一個(gè)完整的工作站 ? 各節(jié)點(diǎn)機(jī)通過(guò)成本較低的商業(yè)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái) ? 各節(jié)點(diǎn)內(nèi)都有本地磁盤 ? 一個(gè)完整的操作系統(tǒng)駐留在每個(gè)節(jié)點(diǎn)中 51 工作站機(jī)群結(jié)構(gòu)模型 LM1 LM2 LMn P/C1 P/C2 P/Cn … … 通用互連網(wǎng)絡(luò) LD1 LD2 LDn … P/C: Processor/Cache LM: Local Memory LD: Local Disk 52 并行計(jì)算機(jī)的類型 ? COW結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)： ? 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)周期短，用戶投資風(fēng)險(xiǎn)小 ? 系統(tǒng)價(jià)格低，節(jié)約系統(tǒng)資源 ? 系統(tǒng)的擴(kuò)展性好，用戶編程方便 ? COW系統(tǒng)應(yīng)考慮的主要問(wèn)題： ? 如何減少節(jié)點(diǎn)機(jī)間的通信開(kāi)銷 ? 如何改善并行程序設(shè)計(jì)環(huán)境 ? 如何充分利用全局資源 53 并行向量處理機(jī) PVP 對(duì)稱多處理機(jī) SMP 大規(guī)模并行處理機(jī) MPP 分布式共享存儲(chǔ)多處理機(jī) DSM 工作站機(jī)群 COW 共享存儲(chǔ) 多處理機(jī)系統(tǒng) 分布式共享存儲(chǔ)器系統(tǒng) 消息傳遞多計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 消息傳遞多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)返 回 54 科學(xué)與工程計(jì)算實(shí)驗(yàn)室 HPC ? 硬件配置 ? 共有 25個(gè)結(jié)點(diǎn)組成 ? 主結(jié)點(diǎn)： Intel Itanium2 *2 / 2G Memory / 磁盤空間 ? 計(jì)算結(jié)點(diǎn)（ 24臺(tái)）： Intel Itanium2 *2 / 4G Memory ? 通訊網(wǎng)絡(luò)： Infiniband 55 科學(xué)與工程計(jì)算實(shí)驗(yàn)室 HPC ? 軟件配置 ? 域名： ? IP地址： ? 操作系統(tǒng)： CentOS ia64 ? Infiniband驅(qū)動(dòng)： OFED ? 編譯器： Intel C/C++ Compiler ， Intel Fortran Compiler ? MPI實(shí)現(xiàn)： MVAPICH ? 管理軟件：君富 EasyCluster
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