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海洋环流模式的并行I/O优化研究
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作者 李云龙 祝子杰 +4 位作者 孟祥飞 朱小谦 林鹏飞 刘海龙 李庚 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第17期263-271,共9页
极端气象日益加剧,严重影响人类的生产生活。如何有效应对未来极端环境变化,更关乎国际竞争。因此,发展高精度高分辨率的地球系统模式推动气候变化研究至关重要。随着模式精度和分辨率的不断提高,I/O性能已成为制约模式计算效率和可扩... 极端气象日益加剧,严重影响人类的生产生活。如何有效应对未来极端环境变化,更关乎国际竞争。因此,发展高精度高分辨率的地球系统模式推动气候变化研究至关重要。随着模式精度和分辨率的不断提高,I/O性能已成为制约模式计算效率和可扩展性的瓶颈。选取典型的海洋环流模式LICOM3作为研究对象,基于天河HPC系统,详细测试和分析了模式的I/O逻辑过程,发现在3K进程规模下I/O可占整体运行时间一半以上,是限制模式计算性能的关键因素。为此,设计并实现了主要输出过程的MPI-IO并行优化方案,显著提升了模式运行效率,基本解决了模式I/O瓶颈。测试结果表明,MPI-IO并行优化方案将输出时间占比从48.58%降到2.44%,将输出带宽提升到6.21 GB/s,约是原程序的14倍。此外,进一步分析了影响并行I/O性能的因素,以期为相关工作提供参考和指导。 展开更多
关键词 并行i/o优化 海洋环流模式 MPI-Io
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面向国产加速卡的OpenFOAM线程并行加速研究
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作者 尚小敏 李强 +4 位作者 高凌云 陶顺安 周全 袁武 陆忠华 《数据与计算发展前沿》 CSCD 2024年第2期134-144,共11页
【背景】随着流体力学模拟的精细化,CFD流体模拟软件OpenFOAM对算力的需求持续增加,新型东方超级计算系统是国产自研的新型异构超算。【目的】以新型东方超级计算系统为平台移植OpenFOAM,实现OpenFOAM的国产超算适配与加速。【方法】首... 【背景】随着流体力学模拟的精细化,CFD流体模拟软件OpenFOAM对算力的需求持续增加,新型东方超级计算系统是国产自研的新型异构超算。【目的】以新型东方超级计算系统为平台移植OpenFOAM,实现OpenFOAM的国产超算适配与加速。【方法】首先,通过分析“东方”超级计算系统和OpenFOAM的功能架构,本文制定了适用于国产加速卡的求解器,通过使用本文移植后的CUSP来调用国产加速卡底层代码从而实现稀疏存储格式矩阵向量乘以及diagonal矩阵预处理。其次,在此基础上,实现了单节点多国产加速卡的并行SpMV。【结果】本文使用了OpenFOAM自带的pitzDaily算例进行算法验证,并通过多种加速性能的对比方法对测试性能进行分析,取得了19.7倍的加速效果。【局限】本研究只实现了单节点的OpenFOAM并行优化。【结论】本研究结果对于发挥OpenFOAM在流体力学方面的优势和扩大超算软件适应面具有重要意义。 展开更多
关键词 oPENFoAM 并行计算 异构计算 国产加速卡 移植优化
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I/O Port软件模拟三线SPI通信时序 被引量:10
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作者 谭先俊 金燕 《浙江工业大学学报》 CAS 北大核心 2011年第5期571-573,585,共4页
SPI是一种高速、全双工、同步的串行通信接口.由于其简单易用的特性,现在越来越多的外围芯片集成了这种通信协议.但在实际应用中有相当一部分MCU因为自身不具备SPI接口而限制了其在SPI总线器件中的使用,出于产品体积、成本和可扩展性等... SPI是一种高速、全双工、同步的串行通信接口.由于其简单易用的特性,现在越来越多的外围芯片集成了这种通信协议.但在实际应用中有相当一部分MCU因为自身不具备SPI接口而限制了其在SPI总线器件中的使用,出于产品体积、成本和可扩展性等方面的考虑,设计人员往往希望使用不具备SPI接口的MCU去控制具备SPI接口的外围器件.笔者介绍了SPI总线的特征和时序,给出了利用I/O Port软件方式模拟三线SPI通信时序以实现串行通信的方法和程序流程. 展开更多
关键词 SPI i/o port MCU 全双工 同步 时序
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PORT:并行优化重构工具集 被引量:1
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作者 张兆庆 乔如良 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 1994年第12期908-921,共14页
PORT是以FORTRAN77源程序为对象的并行优化重构工具集.它以自动并行重构程序为主体,辅以一组优化、静态分析、动态分析和程序执行过程可视化工具.通过良好的用户界面和统一的内部数据结构将它们集成为一个整体.本文介... PORT是以FORTRAN77源程序为对象的并行优化重构工具集.它以自动并行重构程序为主体,辅以一组优化、静态分析、动态分析和程序执行过程可视化工具.通过良好的用户界面和统一的内部数据结构将它们集成为一个整体.本文介绍PORT系统的特点、结构和若干关键技术. 展开更多
关键词 并行编译 数据结构 port
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PREPARATION,CHARACTERIZATION AND HYDROGENATION PROPERTY OF POLYMER-SUPPORTED Pd-Fe_2O_3 COMPOSITE CATALYSTS
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作者 ZHANG Shengmin HU Weibing ZHANG Manzheng Wuhan University of Technology Hubei Research Institute of Chemistry 《Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)》 SCIE EI CAS 1999年第4期48-52,共5页
A series of polymer- supported Pd -Fe2O3 composite catalysts were prepared and their hydrogenation property mas investigated. It was found that the above catalysts have good catalytic hydrogenation activity for carbon... A series of polymer- supported Pd -Fe2O3 composite catalysts were prepared and their hydrogenation property mas investigated. It was found that the above catalysts have good catalytic hydrogenation activity for carbon - carbon double bonds systems and reusability. Furthermore, XPS and IR spectra shouted that active component in the composite catalysts is atomic Pd(0). An addition of a small amount of Fe2O3 has a promotive action upon hydrogenation activity of the catalysts, which indicated that there are some strong interactions (electron transfer) between Pd(0) and Fe(Ⅲ) species. Based on these results, a possible catalytic hydrogenation mechanism was also suggested. 展开更多
关键词 functional material polymet-sup- ported catalyst composite Pd - F2o3/polystyrene HYDRoGENATIoN mechanism
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Heuristic file sorted assignment algorithm of parallel I/O on cluster computing system
6
作者 陈志刚 曾碧卿 +3 位作者 熊策 邓晓衡 曾志文 刘安丰 《Journal of Central South University of Technology》 EI 2005年第5期572-577,共6页
A new file assignment strategy of parallel I/O, which is named heuristic file sorted assignment algorithm was proposed on cluster computing system. Based on the load balancing, it assigns the files to the same disk ac... A new file assignment strategy of parallel I/O, which is named heuristic file sorted assignment algorithm was proposed on cluster computing system. Based on the load balancing, it assigns the files to the same disk according to the similar service time. Firstly, the files were sorted and stored at the set I in descending order in terms of their service time, then one disk of cluster node was selected randomly when the files were to be assigned, and at last the continuous files were taken orderly from the set I to the disk until the disk reached its load maximum. The experimental results show that the new strategy improves the performance by 20.2% when the load of the system is light and by 31.6% when the load is heavy. And the higher the data access rate, the more evident the improvement of the performance obtained by the heuristic file sorted assignment algorithm. 展开更多
关键词 cluster computing parallel i/o file sorted assignment variance of service time
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An Efficient File Assignment Strategy for Hybrid Parallel Storage System with Energy & Reliability Constraints
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作者 Xupeng Wang Wei Jiang Hang Lei Xia Zhang 《计算机科学与技术汇刊(中英文版)》 2014年第2期25-34,共10页
关键词 分布式文件系统 并行存储系统 能源效率 分配策略 混合 平均响应时间 分配算法 系统可靠性
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GM卫星测高数据海面时变校正程序的I/O并行优化研究
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作者 傅游 徐方正 梁建国 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第4期92-100,共9页
海面时变校正是建立平均海平面模型数据处理过程中最关键的一步,可以消除或削弱海面时变的影响。本研究实现了时空客观分析法对GM卫星测高数据进行海面时变校正的串行程序,针对该程序运行耗时超长问题,研究其I/O特征,提出两种多进程I/O... 海面时变校正是建立平均海平面模型数据处理过程中最关键的一步,可以消除或削弱海面时变的影响。本研究实现了时空客观分析法对GM卫星测高数据进行海面时变校正的串行程序,针对该程序运行耗时超长问题,研究其I/O特征,提出两种多进程I/O并行方案,并使用消息传递接口(MPI)文件视口函数对其进行优化。在高性能集群系统上的实验结果表明,合并再分配方案具有更好的负载均衡度;I/O并行优化后的合并再分配方案加速效果明显,最高开启448进程时,大数据量实验耗时9283.84 s,与56进程时相比,加速比为7.21,并且具有良好的强、弱可扩展性。 展开更多
关键词 卫星测高 海面时变校正 客观分析法 消息传递接口 并行计算 i/o性能
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大型带罩天线阵列的精确高效电磁仿真算法
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作者 殷磊 侯鹏 +4 位作者 丁宁 林中朝 赵勋旺 张玉 焦永昌 《电子与信息学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2549-2557,共9页
针对大型带罩天线阵列系统的辐射特性仿真问题,基于等效原理和波导模式匹配法,建立了多层快速多极子算法的波端口模型,实现了对天线激励源和匹配负载的精确电磁建模,同时提出了一种适用于计算金属介质天线模型的多层快速多极子算法并行... 针对大型带罩天线阵列系统的辐射特性仿真问题,基于等效原理和波导模式匹配法,建立了多层快速多极子算法的波端口模型,实现了对天线激励源和匹配负载的精确电磁建模,同时提出了一种适用于计算金属介质天线模型的多层快速多极子算法并行策略,通过建立多棵八叉树结构降低了计算过程中各进程间的通信量,实现了对大型带罩天线阵列系统的精确、高效一体化仿真计算。通过与高阶矩量法及有限元-边界积分方程法计算得到的天线方向图、S参数进行对比,验证了该方法的精确性及高效性。 展开更多
关键词 大型带罩天线阵列 波端口 电磁辐射与耦合 多层快速多极子 并行策略
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IOCP机制与网络代理服务器实现方法 被引量:23
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作者 陈和平 周静宁 +4 位作者 顾晋广 张琳 李晓卉 杨玲贤 叶锋 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2003年第4期109-110,114,共3页
论述了一种在Windows服务平台上比较成熟的I/O方法———完成端口 ,针对大量并发客户请求问题 ,提出采用IOCP多线程控制模型建立高效网络代理服务器思想 ,较好地解决了代理服务器中的多线程竞争问题 ,并在比较基于该模型的两种编程方案... 论述了一种在Windows服务平台上比较成熟的I/O方法———完成端口 ,针对大量并发客户请求问题 ,提出采用IOCP多线程控制模型建立高效网络代理服务器思想 ,较好地解决了代理服务器中的多线程竞争问题 ,并在比较基于该模型的两种编程方案的基础上 ,给出了基于Windows2 0 0 0的网络代理服务器的设计与代理实现过程。 展开更多
关键词 IoCP机制 网络代理服务器 INTERNET 应用程序
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基于I/O完成端口的核电厂MES系统辐射数据采集软件设计及关键技术研究 被引量:2
11
作者 马畅 何莉 +2 位作者 金坦 程翀 谢维 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2016年第9期986-991,共6页
主要介绍了如何使用端口复用技术来实现MES系统(气象与环境监测系统)辐射数据采集软件的数据采集。I/O完成端口(I/O completion port)是一种能够帮助程序设计人员创建高性能而且伸缩性好的应用程序的技术,微软公司提供的这种技术可以让... 主要介绍了如何使用端口复用技术来实现MES系统(气象与环境监测系统)辐射数据采集软件的数据采集。I/O完成端口(I/O completion port)是一种能够帮助程序设计人员创建高性能而且伸缩性好的应用程序的技术,微软公司提供的这种技术可以让线程在读取和写入设备的时候不必等待设备(套接字、串口、匿名管道等)的响应,从而显著地提高吞吐量。将该技术应用于核电厂MES系统的数据采集,可以实现通过一个网络端口和少量的worker子线程采集到多个监测子站的辐射监测数据,解决了并发式服务器无法支持较多客户端连接以及系统Socket资源有限等问题。该技术在广西防城港、浙江三门等多个核电厂气象与环境监测系统中得到应用,为加快推进核电设备国产化,实践"中国制造2025"做出了有益的探索和努力。 展开更多
关键词 i/o CoMPLETIoN port Socket 网络端口 MES
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EPP协议下高速数字I/O设计及应用 被引量:2
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作者 王风云 田新诚 +1 位作者 梁兴忠 蔡春伟 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2004年第8期19-20,23,共3页
在计算机的各种外部接口中,并行端口的速度最快。EPP(EnhancedParallelPort)是IEEE1248协议定义的增强型并行端口。EPP协议是与SPP兼容且能完成双向数据传输的协议,具有传输速率高、编程方便等优点。介绍了有关EPP的基本知识,包括EPP的... 在计算机的各种外部接口中,并行端口的速度最快。EPP(EnhancedParallelPort)是IEEE1248协议定义的增强型并行端口。EPP协议是与SPP兼容且能完成双向数据传输的协议,具有传输速率高、编程方便等优点。介绍了有关EPP的基本知识,包括EPP的数据传输方式,并给出EPP协议下的16路高速数字I/O的软、硬件设计及其应用。在Visu alC++中,提供了 inp()和 outp()函数,可以直接控制和读写并行端口,软件设计简捷。 展开更多
关键词 EPP协议 并行口 计算机 数据传输 编程 输入输出接口
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在Windows NT下对I/O口编程的一种方法 被引量:1
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作者 刘江虹 徐晓东 《内蒙古大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期332-334,共3页
介绍了在WindowsNT操作系统中对I/O端口访问受限的基本原因,提出了一些解决办法.介绍了NTPortLibrary组件的使用方法,对NTPortLibrary组件中端口访问函数和过程在VB中的声明方法进行了说明.给出了一个在NT环境下对并行口端口操作的实例.
关键词 NTport Library组件 i/o端口 并行口
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提高可扩展并行机群并行I/O效率的一个方法 被引量:11
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作者 龙翔 李忠泽 +1 位作者 高小鹏 李未 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2000年第6期650-656,共7页
随着CPU性能的高速提升,系统I/O能力的不足越来越明显地成为提高NOW系统整体性能的瓶颈.在分析现有基于NOW系统的并行I/O算法的基础上,通过理论推导,给出了一种寻求计算进程与计算结点之间最佳映射的方法.该方法可以在数据重分... 随着CPU性能的高速提升,系统I/O能力的不足越来越明显地成为提高NOW系统整体性能的瓶颈.在分析现有基于NOW系统的并行I/O算法的基础上,通过理论推导,给出了一种寻求计算进程与计算结点之间最佳映射的方法.该方法可以在数据重分配时,使各计算结点间的通信量最小,从而达到提高系统并行I/O效率的目的. 展开更多
关键词 可扩展并行机群 并行i/o效率 算法
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基于EPP接口的CMOS图像采集系统设计 被引量:4
15
作者 蔡怀宇 于毅 +1 位作者 黄战华 张以谟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第z2期424-425,共2页
本文介绍了一种以OV7620 CMOS图像传感芯片为核心、通过计算机增强型并口(EPP)控制的图像采集系统,该系统可由计算机控制进行单幅或连续图像采集,每秒采集图像4帧,用在一般安全监控场合,可以满足现场实时监控要求。
关键词 增强型并口(EPP) CMoS图像传感器 CPLD
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并行I/O技术研究 被引量:8
16
作者 刘敏 王意洁 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2003年第8期29-31,共3页
从分析提高I/O性能的途径开始,对在分布主存的高性能计算机中利用存储系统并行性来完成数据访问的并行文件系统所涉及到的问题进行了分析和探讨,最后介绍了几个著名的并行文件系统。
关键词 并行i/o 并行文件系统 高性能计算
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Kirchhoff叠前时间偏移的GPU移植与性能优化技术 被引量:5
17
作者 马召贵 赵改善 +3 位作者 武港山 岳承琪 何恺 王鹏 《石油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期700-705,共6页
叠前时间偏移在工业生产中发挥着极其重要的作用,为了提高该算法的计算效率,开展了基于GPU异构计算平台的算法移植与优化。首先根据积分法偏移的算法特点制定了偏移距域的多进程数据域并行以及IO与计算异步并行总体并行策略;然后为了提... 叠前时间偏移在工业生产中发挥着极其重要的作用,为了提高该算法的计算效率,开展了基于GPU异构计算平台的算法移植与优化。首先根据积分法偏移的算法特点制定了偏移距域的多进程数据域并行以及IO与计算异步并行总体并行策略;然后为了提高偏移核心计算部分在GPU上的计算效率,对偏移计算核在GPU上的并行方案进行了分析,选择了成像域超大规模线程并行方案对算法进行了移植和优化,并对不同优化手段在不同GPU硬件平台下获得的性能加速进行了对比测试;最后利用大规模计算节点及大规模地震数据体进行了移植后算法的应用测试,并对算法的计算效率、可扩展性以及精度误差进行了分析。大规模应用测试表明,积分法叠前时间偏移经过GPU移植后可获得较CPU平台近7倍的性能提升,具有很好的工业应用价值。 展开更多
关键词 叠前时间偏移 高性能计算 并行效率 GPU移植 CUDA优化
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IOCP研究及在大规模网络通信系统中的应用 被引量:18
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作者 张静华 张玉明 《计算机与现代化》 2004年第9期41-43,46,共4页
分析了Windows的IOCP(I/Ocompletionport)机制,并讨论了基于IOCP的大规模Winsock通信系统的设计,作为验证实现了一个聊天服务器,并分析了实现中须考虑的若干问题。
关键词 Windows IoEP 网络通信 WINSoEK 聊天服务器 多线程 i/o完成端口
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科学计算双路并行I/O优化方法 被引量:1
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作者 曹立强 莫则尧 +2 位作者 沈卫超 夏芳 陈军 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1035-1043,共9页
科学计算数据集由数据和元数据组成.一般条件下,数据的尺寸较大,元数据尺寸较小.传统的高性能计算机并行文件系统可以高效率地读写大块连续数据,但是无法高效率地读写大量较小块的元数据.一旦大块数据和小块元数据两类读写特征混杂在一... 科学计算数据集由数据和元数据组成.一般条件下,数据的尺寸较大,元数据尺寸较小.传统的高性能计算机并行文件系统可以高效率地读写大块连续数据,但是无法高效率地读写大量较小块的元数据.一旦大块数据和小块元数据两类读写特征混杂在一起,元数据将较严重地干扰并行I/O,造成性能的下降.为此,文中提出数据与元数据分治的双路并行I/O方法.该方法在高层I/O库中建立内存文件系统与并行文件系统两级存储,在存储资源之间并行迁移科学计算元数据.一方面降低较频繁读写元数据的I/O延迟,另一方面改变科学计算数据的存储特征与存储模式,从而提高科学计算应用、尤其是数据分析与可视化等读入密集型应用的I/O效率.测试表明,双路并行I/O方法可提高写性能8%~13%,提高读性能89%到1.01倍. 展开更多
关键词 并行i/o 高层i/o 性能优化 数据格式 双路并行i/o
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高性能计算中的并行I/O技术 被引量:2
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作者 李东升 卢凯 +1 位作者 李铭 卢锡城 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2002年第5期1-3,共3页
1 引言 高性能计算能力已经日益成为一个国家经济、科技与国防实力的重要组成部分.由于科学工程计算和大规模商业事务处理需求的牵引,高性能计算中对I/O处理能力的要求简直是无止境的.大规模多媒体应用要求大容量快速存储系统支持,多用... 1 引言 高性能计算能力已经日益成为一个国家经济、科技与国防实力的重要组成部分.由于科学工程计算和大规模商业事务处理需求的牵引,高性能计算中对I/O处理能力的要求简直是无止境的.大规模多媒体应用要求大容量快速存储系统支持,多用户事务处理环境要求快速I/O支持实时访同,而一些重大挑战性科学计算课题更是追求计算机系统具有3T性能(即要求能提供1 Teraflops计算能力、1 Terabyte主存容量和1 Terabyte/s I/O带宽). 展开更多
关键词 高性能计算 并行i/o技术 并行计算机 体系结构
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