网络并行超级计算系统THNPSC-1

网络并行计算 (也称集群式计算 )是实现高性能计算的重要方式 ,该文介绍了一个清华大学研制的网络并行超级计算系统 THNPSC- 1.它是由 Pentium III SMP计算结点组成 ;网络互联采用两种高速网 :一种是自制的具有动态仲裁与路由寻经的交叉开关网络 THNet,另一种是 10 0 Mpbs的 Ethernet.THNet中的交叉开关 THSwitch是用 15万门的 AL TERA FPGA芯片构成 ,THNet还包括具有 DMA引擎的网络适配器 THNIA .THNet每一端口可以提供数据传输率为 1.0 5 6 Gbps,其聚合频宽可达 8.4Gbps;采用固定用户缓冲和扩展的主动消息传递等方法 ,THNet执行用户层的消息传递 ,旁路操作系统的系统调用 ,做到零拷贝的消息传递 .乒乓测试结果表明 :单向消息传递延迟可减少到 8μs.THNet软件包括 THNIA驱动程序和支持用户层通信的函数库 .此文对相关工作进行了简要对比 。

嵌入式异构智能计算系统并行多流水线设计

嵌入式智能计算系统因其功耗受限和多传感器实时智能处理需要,对硬件平台的智能算力能效比和智能计算业务并行度提出了严峻挑战.传统嵌入式计算系统常采用的DSP+FPGA数字信号处理架构,无法适用于多个神经网络模型加速场景.本文基于ARM+DLP+SRIO嵌入式异构智能计算架构,利用智能处理器多片多核多内存通道特性,提出了并行多流水线设计方法.该方法充分考虑智能计算业务中数据传输、拷贝、推理、结果反馈等环节时间开销,为不同的神经网络模型合理分配智能算力资源,以达到最大的端到端智能计算业务吞吐率.实验结果表明,采用并行多流水线设计方法的深度学习处理器利用率较单流水线平均提高约25.2%,较无流水线平均提高约30.7%,满足可见光、红外、SAR等多模图像实时智能处理需求,具有实际应用价值.

超级计算系统互连网络带内管理的实现与评测

互连网络是超级计算系统的关键部件,其易管理性将直接影响整个系统的RAS特性(可靠性、可用性和服务性)."天河二号"超级计算系统采用了定制的高速互连网络,该网络由大约5856块网络交换芯片NRC和18 304块网络接口芯片NIC构成,其互连规模极其巨大.为了实现对系统内众多网络芯片及其端口的高效率配置和监控等管理操作,该互连网络采用了基于带内的网络管理技术.该文描述了带内网络管理的设计与实现,具体包括网络管理功能、网络管理总体结构、带内管理描述符格式与报文处理流程、管理软件的总体框架等.基于部署在国家超级计算广州中心的实际系统,该文对"天河二号"互连网络带内的管理进行了测试,测试结果证明了带内管理的高效性.

网络并行计算系统模型

网络并行计算系统是以网络为基础的并行计算系统，该系统在近些年中随着高性价比CPU和高速网络技术的发展逐渐引起人们的关注。文章正是从这种情况出发，对网络并行计算环境进行了抽象的分析和描述，并建立了一个网络并行计算系统的模型，该模型为理解、分析和评价一个实际的网络并行计算系统提供了有力的工具。

网络集群计算系统中的并行任务调度

基于多处理机并行任务调度模型 ,探讨网络集群计算系统中的并行任务调度问题 .首先证明了一般网络集群计算系统中调度算法的可近似性难度 ,然后提出了三种不同的启发式算法 :最大长度优先调度算法、最大宽度优先调度算法和最大面积优先调度算法 ;然后根据大量的模拟实验对这些算法以及文献中已提出的调度算法进行了比较分析 ,结果表明该文的启发式算法比文献中的算法在性能上效果更好 .

机群并行系统与网络并行计算环境

网络并行计算环境是近年来国际上发展并行环境的一个重要方向。由网络并行环境支持的机群并行系统具有投资少、可扩展性好的优势及无可比拟的灵活性 ,特别适合应用于我国许多科研和教育部门。作者在本文中主要讨论了机群并行系统和网络并行计算环境的一些技术问题 。

嵌入式网络分布式负载任务并行计算系统设计

传统的嵌入式网络分布式负载任务并行计算系统工作性能差。针对这一问题,设计一种新的并行计算系统,系统硬件由存储层、缓存层、执行层组成架构。通过STORE selection模块连接各层数据,Zookeeper模块监控系统的整体运行变化,data loader模块负责引入外部数据,利用分布式索引结构将得到的数据存储在系统中,设计失效节点检测机制增加系统的容错性,每个节点都设计对应的常驻进程,优化构建查询模块,提高用户查询效率。软件由准备阶段、执行阶段和完成阶段组成,每个阶段的任何一个环节出现问题,都会直接导致进程失败。设计对比实验检测系统效果,结果表明,相较于传统系统,文中给出的并行计算系统在计算过程中消耗的索引量更少,并行计算性能更强,所有的计算都可以在系统中进行,确保系统的负载均衡特性得以提高。

并行分布式计算机系统与网络的内在联系分析

分布处理结构在计算机内部从单处理器到多处理器发展 ,以后逐步向多机系统和计算机网络系统发展 ,但此时计算机网络的分布处理能力已经有一些重要的本质性变化和发展 ,具有不同的结构特点和应用环境。

网络工作站机群环境下分布式并行计算在系统仿真中的应用

论述基于网络机群的分布式并行计算的基本概念、主要技术优势,并分析在系统仿真实现应用中的关键性问题及其解决方案。

基于MPI的网络并行计算实验系统构建

随着网络的普及和应用,网络并行计算已成为并行计算的一个重要发展方向。利用PC构建的网络并行计算系统价格低廉,具有较高的性价比。介绍了在现有的实验室条件下,利用16台PC构建小型网络并行计算实验系统的详细过程,同时对矩阵乘法进行了算法测试。测试结果表明系统的构建是成功的,是低成本获得高效计算性能的有效途径。

用微机网络构建并行计算系统

本文介绍了利用 Ｌｉｎｕｘ操作系统和并行虚拟机 ＰＶＭ在微计算机网络上构建网络并行计算环境。

分布式网络计算在电力系统暂态稳定控制中的应用

基于“在线预算、实时匹配”和“集中管理、区域控制”的思想,该文提出一个应用于电力系统暂态稳定控制的分布式网络计算框架,采用按区域分配预想故障集的负载分配策略,可以获得较大的并行加速比。文中还给出了用Socket进行分布式网络计算的方案。

并行计算在网络化控制中的机遇与挑战

先进控制中存在着大量费时的计算 ,这限制了它们的应用 .现代控制系统正在向着网络化方向发展 ,为在控制系统中实施并行计算提供了必要的环境 .控制系统的网络化从根本上导致了控制应用中计算模式的变化 .在网络化控制系统中运用并行计算技术可以提高先进控制算法的计算速度 ,从而提高其控制品质和扩展其应用范围 .

基于节点迁移的电力系统并行计算优化分割策略

利用基于拉普拉斯谱划分的递归二分法将电力网络进行支路切割,然后将支路切割转换为节点撕裂。在转换过程中使用了一种优化的支路排序策略,以减小边界块,从而减小协调计算时间,提高并行效率。通过计算迁移节点目标函数,减小了分割的不平衡度。在IEEE标准网络上,用并行潮流算法对分割的网络进行测试计算。结果表明,该优化策略有效减小了边界块,适合电力系统并行计算。

实现并行计算的群集系统

由于工作站性能快速增强和ＬＡＮ带宽提高，群集系统逐渐成为并行计算领域中的重要分支。本文描述了群集系统的特征并讨论了其实现中的一些关键技术，如互连网络，ＰＶＭ和ＭＰＩ，最后肯定了群集系统的发展前景。

全互连立方体网络在并行处理系统中的应用

提出一种应用于大规模并行处理系统的结点度等于常数的递归多级分层互连网络 ,称为全互连立方体网络 (fully connected cubic network,FCCN) .FCCN具有可扩展性好、延伸性能好等优点 .一个 m- FCCN可以由 8个(m - 1) - FCCN递归得到 ,FCCN网络的结点度与网络的规模大小无关等于常数 4,网络的直径和平均结点距离都与结点数的立方根成正比 .提出 FCCN中的简单路由算法 .并将 FCCN互连网络结构在大规模光电混合处理系统中进行应用 ,通过实际计算结果证明

PVM与网络并行计算

松散耦合的异构型并行处理系统近年来又有较大的发展，这种只能支持粗粒度并行的计算环境，由于通讯硬件的更新和软件环境的开发，其性能已经能够与某些ＭＰＰ机相媲美，因而形成并行处理领域一个强有力的分支─—网络计算。本文围绕ＰＶＭ，讨论网络计算的软件环境，概述其特色和发展，并与其它基于消息传递的软件环境相比较。最后预测ＰＶＭ未来可能面临的问题和发展方向。

带有宽总线网络的可重构计算模型上的并行归并排序算法

在介绍带有宽总线网络的可重构计算模型(RAPWBN)的二进制值的前缀和操作的基础上,提出了该模型上的抽取压缩操作算法,并由此得到了该模型上的并行归并排序算法。在具有N个处理器和N条行总线的RAPWVN模型上,若总线带宽ω>logN字节,对长度为N的序列进行归并排序,在最坏情况下以O(logN·loglogN)时间完成.

网络协议并行实现系统

析网络协议并行实现的必要性，探讨端系统与互连设备并行协议系统的实现体系结构和开发途径，通过示例展示了协议并行化技术的应用前景。

适于较大规模边界元法计算的网络集群系统

在普通实验室条件下使用Ｌｉｎｕｘ系统和ＰＶＭ平台，通过局域网建立了一个使用灵活、扩展性强、成本低廉的网络集群并行计算环境．满足了大规模边界元法计算对存储规模和计算速度的要求．使用户只用很小的投资，就能充分利用现有的计算资源，成倍提高计算能力．