最新节讲义月日PPT课件.ppt

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1、进入夏天，少不了一个热字当头，电扇空调陆续登场，每逢此时，总会想起那一把蒲扇。蒲扇，是记忆中的农村，夏季经常用的一件物品。　　记忆中的故乡，每逢进入夏天，集市上最常见的便是蒲扇、凉席，不论男女老少，个个手持一把，忽闪忽闪个不停，嘴里叨叨着“怎么这么热”，于是三五成群，聚在大树下，或站着，或随即坐在石头上，手持那把扇子，边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳，热得满头大汗，不时听到“强子，别跑了，快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套，跑个没完，直到累气喘吁吁，这才一跑一踮地围过了，这时母亲总是，好似生气的样子，边

2、扇边训，“你看热的，跑什么？”此时这把蒲扇，是那么凉快，那么的温馨幸福，有母亲的味道！　　蒲扇是中国传统工艺品，在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树，制作简单，方便携带，且蒲扇的表面光滑，因而，古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名，实即今日的蒲扇，江浙称之为芭蕉扇。六七十年代，人们最常用的就是这种，似圆非圆，轻巧又便宜的蒲扇。　　蒲扇流传至今，我的记忆中，它跨越了半个世纪，也走过了我们的半个人生的轨迹，携带着特有的念想，一年年，一天天，流向长长的时间隧道，袅节讲义月日第一章并行计算机模型1

3、计算技术的现状2多处理机和多计算机3多向量机和SIMD计算机4并行计算机的抽象模型5可扩展的范围和设计2哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院5可扩展的范围和设计一、可扩展性范围二、可扩展设计原理3哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院示例：在1997年时：一个对称多处理机(SMP)系统最多能扩展到大约64个处理器；一个IBMSP2并行机能扩展到最多具有512个处理器。7哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院当前的并行计算机规模的扩展：加入更多处理器；增加互连网络、接口以及通信软件在内的子系统。有效地利用更大并

4、行性，即如何为扩大的系统进行编程。8哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院（2）资源扩展增加处理器数不是唯一方式。保持处理器数不变；通过增加更多存储容量、更大的芯片外高速缓存以及更大容量磁盘等方法来扩展系统。9哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院例题：IBMSP2中的存储器需求当Maui高性能计算中心(MHPCC)决定升级它的具有400个结点的SP2系统时，它选择了增加存储器和磁盘容量方法，而不是增加更多结点数方法。下表概述了所扩展的存储容量。10哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院11哈尔滨工业大学计算机科学与技术

5、学院要求：系统必须设计成能允许扩展这么多的容量。实际系统总有一个最大存储器容量的上限。例如：IBMSP2中的每个结点最多可容纳2GB存储器；CrayT3D为64MB。12哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院（3）软件可扩展性包括：操作系统的一个新版本，它具有更多功能性，如多线程，从而可支持更多的用户进程，更大的地址空间以及更高效的内核功能等。具有更有效优化的编译器。更有效的数学和工程库。更有效和易于使用的应用软件。对用户更友好的编程环境。13哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院2、应用可扩展性相同程序在一个可扩展

6、系统上运行时，其性能随规模扩大成比例地改进。两个度量：机器规模可扩展性。问题规模的可扩展性。（1）机器规模可扩展性随着附加处理器的增多，系统性能会有多大改进。14哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院例如，假定一个有n个处理器的系统，作数据库服务器用它拥有美国人口数据库，通常有100位美国科学家查询，其性能为每秒1000个事务处理(TPS)。现在如果我们将处理器数加倍成2n，能期望速度有多少改进?期望是多少？所增加的资源中，处理器最为常见；也可能是存储器容量和I／O容量。15哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院（2

7、）问题规模可扩展性是指系统在处理更大数据量和工作负载的更大求解问题时其性能如何。例如：仍以上述的数据库服务器为例，如果该服务器上装有中国人口的数据库，则此服务器的服务质量将会如何?注意到此数据库的大小已增至原来的5倍。如果用户数增至200(100个美国和100中国科学家联合参与研究)，将会发生什么情况?16哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院在研究应用可扩展性时，有以下3点值得注意：许多实际的并行应用问题对于机器和问题规模已有内在限制应将“应用／机器”一起视为一个系统它也依赖于资源规模。17哈尔滨工业大学计算机

8、科学与技术学院3、技术可扩展性是指该系统能适应技术的改变。它可进一步分为3类：代可扩展性，空间可扩展性，异构可扩展性。18哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院（1）代(时间)可扩展性一个系统扩展可以通过使用：下一代的硬件部件；更快的处理器更快存储器新版本的操作系统；更强功能的编译器。19哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院计算机系统中发展最快的部件是处理器；进展最慢的部分是程序设计语言(Fortran7