MPI并行计算性能的研究

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1、万方数据2009年11月四川大学学报(自然科学版)Nov．2009第46卷第6期JournalofSichuanUniversity(NaturalScienceEdition)V01．46No．6doi：103969／j．issn．0490—6756．2009．06．018MPI并行计算性能的研究李久楷k2，朱俊1，宁交贤1(1．四川大学物理科学与技术学院，成都610064；2．四川大学原子与分子物理研究所，成都610065)摘要：探索了一种基于Windows系统平台的、用于实现高性能计算的MP

2、I并行环境．采用MPI最新版本MPICH2—1．O．6作为并行计算的支撑环境，通过编制的三个具有代表性的MPI并行计算程序，并在以100Mbps交换式局域网作为互连的机群上和具有双核处理器的PC机上分别进行了并行效率的实际测试，得到了预期结果，并做了相应分析．关键词：并行计算；MPI；多核处理器PC机中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：0490—6756(2009)06—1659—04ResearchontheperformanceofMPIparallelcomputingLIJiu—

3、Kail¨。ZHUJunl，NINGJiao-Xianl(1．CollegeofPhysicsScienceandTechnology，SichuanUniversity，Chengdu610064。China；2．InstituteofAtomandMolecularPhysics，SichuanUniversity，Chengdu610065，China)Abstract：AMPI(MessagePassingInterface)parallelenvironmentforhighperfor

4、mancecomputingbasedonWindowsplatformispresentedinarticle．ItsparallelcomputingiscontrolledandsupportedbyMPICH2software，alatestversionofMPIimplementation．Andahigh—speed100Mb／sEthernetnet—workinterconnectsallPCs．Testsusingthreeparallelcomputingprogramsme

5、asuretheparallelefficien—cyofthesystemswhicharethePCclusterandDualCoreProcessorPCs．Atlast，Theresultswhichareexpectedareanalyzedandcompared．Keywords：parallelcomputing，MPI，dualcoreprocessorPC1引言在计算机的发展史中，提高计算机处理速度的途径有两个，一是改进元器件的工艺以提高其性能，二是开发系统的并行性．但试验数据

6、表明，无论如何发展技术．单个处理器的速度由于受到材料的物理限制，突破单机极限速度的唯一方法就是进一步挖掘计算机运行中的并行处理能力．因此，使用多个微处理器组成一种具有并行结构的高性能计算机，是满足科学计算和工程问题中高性能数据计算处理要求的有效途径[1矗]．近年来，由于PC机运算速度的大幅度提高、硬件价格的降低、网络技术的发展和成熟、计算机操作系统软件功能的不断加强和完善、以及单机多核CPU的PC机的出现，还有MPI并行计算编程开发软件技术的发展[3叫]，使并行计算这一问题得以有效解决，提供了新的

7、解决思路和方案邙q]．本文依托已具有的网络条件和单机多核处理器的PC机，试图探索研究MPI并行计算程序的性能、需要解决技术实践和注意事项等基本问题．收稿日期：2008—11_26作者简介：李久楷(1981一)．男，河北邯郸人，2007级硕士研究生，主要研究方向为生物医学物理通讯作者：朱俊．E—mail：zhujun01@163．corn万方数据1660四川大学学报(自然科学版)第46卷其依托的网络是我校物理科学及技术学院语音教学实验室的具有40台PC机组成的局域网，试验中对原有语音功能的硬软件和网

8、络联结没有做任何变动，而所用的多核机则为二台分别具有Intel酷睿双核及IntelPentiumD双核处理器、内存分别为1GB及512MB的PC机，结果得到了肯定的结论．2MPI在并行计算系统中的应用相对于串行计算而言的，将一个应用问题分解为多个子任务分配给不同的处理器，每个处理器相互协同、并行地执行子任务，从而达到加快求解速度或是提高求解问题规模的目的．为了开展并行计算，必须具备以下条件：(1)并行计算机，并需包含多个处理器，且相互连接，相互协作．(2)应用问题一般具有并行度，可