并行NAS Benchmarks的需求特征分析

文中采用阶段并行模型（ｐｈａｓｅｐａｒａｌｅｌｍｏｄｅｌ），分析了并行ＮＡＳｂｅｎｃｈｍａｒｋｓ的结构和资源需求特征，得到了其对内存、Ｉ／Ｏ及通信的时延和带宽等需求的参数值．这些量化的参数对各类并行计算机的设计和评价具有一定的参考价值．

国产万亿次机群系统NPB性能测试分析

对3个国产万亿次机群系统进行了NPB性能测试分析,重点研究大规模并行处理时(处理器数目达到上千个)的性能特点和趋势.分析了不同的处理器、互连网络等系统配置对NPB性能的影响,发现NPB的8个程序在3个万亿次机器上的性能特点和表现并不一致,表明国产高性能机群在设计上正在逐渐走出同质化的趋势,向多样化发展.进一步分析表明,目前NPB程序的可扩展性可以达到几百个处理器,但尚不能达到上千个处理器,NPB程序能发挥出的系统峰值的百分比仍然徘徊在10%左右,机群系统的并行可扩展性和应用程序对机器运算潜能的利用还需要进一步提高.对于处理器数目达到上千个的万亿次机群系统来说,对集合通信和细粒度通信能力的支持亟需提高.

基于NPB的并行机群系统可扩展性研究

使用NPB并行基准测试程序能有效的测试出大型计算流体力学(CFD)应用中的计算和数据移动特征,这对大量科学与工程应用具有重要意义.在并行机群计算环境下,使用NPB基准测试程序(IS、EP、CG、MG、FT、BT、SP和LU)对该系统的性能进行了评测,实验表明,在一定规模下,NPB的8个基准测试程序随着处理器数目的提高,其系统性能和可扩展性的表现各不一致.EP程序的可扩展性较好,性能较稳定;而IS、CG、MG、BT和SP的可扩展性较差,性能较差;LU和FT在不同规模下,其可扩展性表现为不规律性.机群系统的可扩展性与应用程序的匹配程度还需要进一步提高.

基于异构网络机群环境下NPB性能分析

在异构网络机群环境下,使用NPB基准测试程序对并行系统的性能进行了评测与分析.实验表明,在64个处理器Class D规模下,NPB程序在TCP/IP协议下的整体性能优于在Infiniband协议下的整体性能.随着处理器数目的提高,其可扩展性在TCP/IP协议和Infiniband协议中表现的各不相同,并行系统的可扩展性和应用程序的硬件性能利用率还需进一步提高.

基于高性能计算的开源云平台性能评估

云计算是一种提供各种IT服务的互联网资源利用的新模式,已经广泛地应用在包括高性能计算的各种领域。然而,虚拟化带来了一些性能开销;同时,不同的云平台实施虚拟化技术的不同,使得在这些云平台上应用高性能计算服务的性能也千差万别。通过HPC Challenge(HPCC)Benchmark和NAS Parallel Benchmark(NPB)分别对CPU、内存、网络、扩展性和高性能计算真实负载进行评估,比较并分析了诸如Nimbus、OpenNebula和OpenStack实施高性能计算的性能,实验显示OpenStack对计算密集型的高性能应用负载表现出较好的性能,因此,OpenStack是实施高性能计算的开源云平台的一个好的选择。

并行程序的优化与性能评价

文中讨论了并行程序的优化问题 ,指出并行程序的优化应从数据划分、通信优化和串行程序优化三个方面着手。针对传统加速比的缺点和不足 ,我们提出了优化加速比模型来评价优化并行程序的性能 ;对 NAS基准测试程序 MG和 FT进行了优化 ,用优化加速比模型分析了上述两个程序在IBM SP2上的性能。

优化并行计算的性能评价

传统的并行计算的性能评价模型是加速比，文中讨论了加速比的缺点和不足，在此基础上提出了一种新的优化并行计算的性能评价模型（我们称之为优化加速比）。利用优化加速比分析了NAS基准测试程序MG和FT在IBM SP2(66mhz/wn)上的性能。

面向星载计算机的容错并行算法设计与实现

星载计算机是卫星进行星务管理和有效载荷计算的核心设备,由于要高速处理大量数据所以采用多处理器并行处理。但在空间运行期间,星载计算机设备一直处于宇宙空间带电粒子构成的辐射环境中,强辐射会造成星载计算机出现瞬时故障而影响卫星业务的正常运行。本文通过应用级软件容错的手段提高系统的可靠性,基于并行复算的思想,提出容错并行算法。通过对(NPB)基准测试程序修改,使其在VxWorks提供的Socket通信接口下实现相应的容错并行算法,并在VxWorks Simulator以及星载平台上进了正确性测试。