并行计算

并行计算或称平行计算是相对于串行计算来说的。所谓并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。 时间上的并行就是指流水线技术,而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。

 

定义

  并行计算(Parallel Computing)是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。为执行并行计算,计算资源应包括一台配有多处理机(并行处理)的计算机、一个与网络相连的计算机专有编号,或者两者结合使用。并行计算的主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。此外还包括:利用非本地资源,节约成本 ― 使用多个“廉价”计算资源取代大型计算机,同时克服单个计算机上存在的存储器限制。

特征

  为利用并行计算,通常计算问题表现为以下特征:   (1)将工作分离成离散部分,有助于同时解决;   (2)随时并及时地执行多个程序指令;   (3)多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时。   并行计算是相对于串行计算来说的,所谓并行计算分为时间上的并行和空间上的并行。 时间上的并行就是指流水线技术,而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。

访存模型

  并行计算科学中主要研究的是空间上的并行问题。 空间上的并行导致了两类并行机的产生,按照Flynn的说法分为:单指令流多数据流(SIMD)和多指令流多数据流(MIMD)。我们常用的串行机也叫做单指令流单数据流(SISD)。   MIMD类的机器又可分为以下常见的五类:   并行向量处理机(PVP)   对称多处理机(SMP)   大规模并行处理机(MPP)   工作站机群(COW)   分布式共享存储处理机(DSM)。   访存模型   并行计算机有以下四种访存模型:   均匀访存模型(UMA)   非均匀访存模型(NUMA)   全高速缓存访存模型(COMA)   一致性高速缓存非均匀存储访问模型(CC-NUMA)和非远程存储访问模型(NORMA)。

网络设置

  并行计算机是靠网络将各个处理机或处理器连接起来的,一般来说有以下几种方式:

静态连接

  处理单元间有着固定连接的一类网络,在程序执行期间,这种点到点的链接保持不变;典型的静态网络有一维线性阵列、二维网孔、树连接、超立方网络、立方环、洗牌交换网、蝶形网络等。

动态连接

  用交换开关构成的,可按应用程序的要求动态地改变连接组态;典型的动态网络包括总线、交叉开关和多级互连网络等。
posted @ 2010-12-04 23:50  涛涌四海  阅读(452)  评论(0编辑  收藏  举报