并行计算介绍

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1、ChinaResearchLaboratoryOutline并行计算概述°并行计算基本概念–应用需求–并行计算硬件–并行程序设计于策°并行化方法–域分解（Domaindecomposition）–任务分解（Taskdecomposition）–流水线（Pipelining）2011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/22011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratoryOutline并行计算°并行

2、计算基本概念–应用需求–并行计算硬件–并行程序设计°并行化方法–域分解（Domaindecomposition）–任务分解（Taskdecomposition）–流水线（Pipelining）32011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/42011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratory为什么需要并行计算？Outline°为满足不断增长的计算力需求°并行计算基本概念–用速度更快的硬件，也就是减

3、少每一条指令所需时间–应用需求–优化算法（或者优化编译）–并行计算硬件–用多个处理机(器)同时解决一个问题–并行程序设计•并行计算°计算机硬件及网络技术的发展°并行化方法–集群的广泛应用–域分解（Domaindecomposition）–多核处理器技术的驱动–任务分解（Taskdecomposition）•并行计算环境无处不在，应用程序必须能够支持并行执行才能够充–流水线（Pipelining）分利用计算能力52011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/62011-03-02http://cs.tju.edu.cn/or

4、gs/hpclab/1ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratory应用需求的推动生命科学°生命科学°信息检索°DNA°天气预报/气候模拟°影视/游戏°天文学/地球科学°计算流体力学°计算金融°空气动力学模拟°CAD/CAM°数据加密/解密°航空航天°土木工程°遥感°药物设计°军事°。。。。。。72011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/82011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/ChinaResearchLaboratoryCh

5、inaResearchLaboratory天气预报天文学°由连续方程、热力学方程、°中国国家大科学工程水汽方程、状态方程和3个–LAMOST运动方程(大气动力方程)共–AST37个方程所构成的方程组。–FAST°网格点尺度决定预报精度–精度提高一倍，计算量提高16倍92011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/102011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratoryLAMOSTAST3°同时观测4

6、000个天体°10K*10KCCD°3-5GB/天，1-2TB/年°200MB/2.4分钟°360GB/天°43.2TB/四个月112011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/122011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/2ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratoryFASTOutline°2007年立项（国家大科学工程）°并行计算基本概念°建设周期5年半，投资6.72亿元。–应用需求–并行计算硬件–并行程序设计°并行化方法–域分

7、解（Domaindecomposition）–任务分解（Taskdecomposition）–流水线（Pipelining）132011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/142011-03-02http://cs.tju.edu.cn/orgs/hpclab/ChinaResearchLaboratoryChinaResearchLaboratory并行计算硬件发展Top500，2010.11°超级计算机–天河一号（国家超级计算天津中心）–Top500排名°多核处理器–IBM、SUN、Intel、AMD。。。。。。°G

8、PU/CellBE–Nv