分层并行计算模型new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第38卷第7期中圈种孥教求大誊辱取Vo1．38，No．72008年7月JOURNALOFUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINAJu1．2008文章编号：0253—2778(2008)07—0841—07分层并行计算模型陈国良，苗乾坤，孙广中，徐云，郑启龙(1．中国科学技术大学计算机科学与技术系，安徽合肥230027；2．安徽省高性能计算重点实验室，安徽合肥230027)摘要：传统单一的并行计算模型变得越来越复杂，对并行计算各阶段针对性不强、指导

2、能力差的特点，为此提出了对并行计算模型分层研究的思想，依此把并行计算模型分为并行算法设计模型、并行程序设计模型、并行程序执行模型三个层次，分别给出了各个模型的特点及研究内容．理论分析结果表明，通过分层，每个阶段的模型分工明确，目标单一，指导性强．关键词：分层并行计算模型；并行算法设计模型；并行程序设计模型；并行程序执行模型中图分类号：TP302，TP338．6文献标识码：ALayeredmodelsofparallelcomputationCHENGuo—liang，MIAOQian-kun～，SUNGuang—zhong，XUY

3、un一，ZHENGQi—long，(1．DepartmentofComputerScienceandTechnology，UniversityofScience&TechnologyofChina，Hefei230027，China；2．AnhuiProvinceKeyLaboratoryofComputingandCommunicationScIitware，Hefei230027，China)Abstract：Theconventionalunifiedparallelcomputationmodelbecomesmorean

4、dmorecomplex，whichhasweakpertinenceandlittleguidanceforeachparallelcomputingstage．Alayeredideaforparallelcomputationmodelresearchwasproposed，inwhichthelayeredparallelcomputationmodelwascomposedofparallelalgorithmdesignmodel，parallelprogrammingmodelandparallelexecution

5、mode1．Thepropertiesofeachmodelweredescribed，andresearchspotswerealsogiven．Theoreticalanalysisresultsshowthatthelayeredparallelcomputationmodelisclearandsingle-goaledforeachparallelcomputingstage．Keywords：parallelcomputationlayeredmodel；parallelalgorithmdesignmodel；par

6、allelprogrammingmodel：parallelexecutionmodel域l_2叫]，成为一个国家科技水平的标志．近年来，国_弓＼薹

7、l内外并行计算机的发展不断地迈向新台阶，采用国当今几乎所有学科都在向定量化和精细化的方产高性能通用处理器芯片龙芯2F的国产万亿次高向发展，为此必须使用计算，比如：计算生物，计算物性能计算机KD-50一I_5]的研制成功是我国并行计算理，计算化学等．通常这些计算都是非常耗时的，单机国产化的重大突破．不久的将来，并行计算机将会个PC的计算能力远远不能满足人们的需求，提高广泛出现在人们的日

8、常生活中．计算速度的有效方法是采用并行计算l_1]．并行计算并行计算就是在并行／分布式计算机上所做的现在已经广泛应用于气象、能源、生物、制药、航天、计算．并行计算的过程可分为如下几个步骤l_1]：对抗灾、国防、制造、科研等关系到国计民生等重要领于一个给定的问题，计算科学家首先要将其描述为收稿日期：2008—05—22；修回日期：2008—06—23基金项目：国家自然科学基金重点项目(60533020)资助．作者简介：陈国良(通讯作者)，中国科学院院士．E-mail：glchen@ustc．edu．CI1维普资讯http://www

9、.cqvip.com842中国科学技术大学学报第38卷待求解的数值或非数值计算问题；然后要为该计算比较抽象、理论性强，不实用，只关心并行算法的设问题设计一个并行算法，并选择某种并行程序设计计与分析，不考虑算法的具体实现和执行．文献E8]语言编程来实