Р. Г. Стронгина. Ниж- ний Новгород: Изд-во Нижегородского университета, 2002, 217 с
жүктеу/скачать 1,64 Mb. Pdf көрінісі
|
| Virtual Machine) – см., например, Geist и др. (1994) (следует отметить,
что спецификация библиотеки PVM не регламентируется каким-либо из общепринятых стандартов). Характеризуя данный подход, следует отметить, что определен- ным недостатком стандартизации является снижение возможностей по использованию аппаратных особенностей конкретных параллельных вычислительных систем. 3. Использование передачи сообщений для организации парал- лельных вычислений ориентировано, прежде всего, на многопроцес- сорные компьютерные системы с распределенной памятью. Умень- шение времени расчетов (ускорение) при таком подходе может быть достигнуто только для тех научно-технических проблем, в которых объем вычислений превалирует над уровнем необходимых межпро- цессорных взаимодействий (т.е. для вычислительно-трудоемких задач с низкой коммуникационной сложностью). Эффективность же парал- лельных вычислений для задач с высокой интенсивностью передач 34 данных может быть достигнута при использовании другого актуально- го в настоящее время способа построения параллельных компьюте- ров – многопроцессорных систем с общей памятью (symmetric multiprocessors – SMP), для которых взаимодействие процессоров обеспечивается использованием общей памяти для хранения совмест- но-обрабатываемых данных. Для унификации параллельных программ для такого типа систем также предпринимаются попытки стандартиза- ции; одним из основных результатов в этом направлении является стандарт OpenMP – см., например, Chandra, R. аnd etc. (2000). Следу- ет отметить, что системы с общей памятью имеют, как правило, огра- ниченное количество процессоров (порядка нескольких десятков), что определяет характер использования таких компьютеров от автономно функционирующих быстродействующих рабочих станций до приме- нения в качестве вычислительных серверов в высокопроизводитель- ных кластерных системах. 4. Возможное решение по снижению трудоемкости разработки па- раллельных алгоритмов и программ может состоять в разработке и в последующем широком использовании библиотек параллельных про- грамм. Этот общепринятый в области разработки прикладного про- граммного обеспечения подход позволяет согласовать два обычно не- совместных требования – повысить качество создаваемых программ и значительно снизить сложность программирования. В настоящее вре- мя различными группами исследователей разработано большое коли- чество библиотек, реализующих различные методы для выполнения научных и технических расчетов – среди основных обзоров данного вопроса можно привести следующие информационные ресурсы сети Интернет: • http://parallel.ru/tech/tech_dev/par_libs.html; • http://www.erc.msstate.edu/labs/hpcl/projects/mpi/tools_libraries.html; • http://sal.kachinatech.com/C/3/index.shtml; • http://www.mhpcc.edu/training/workshop/parallel_libs/MAIN.html и др. В числе широко используемого программного обеспечения: • Библиотека параллельных программ ScaLAPACK (Scalable LAPACK – http://www.netlib.org/scalapack) для решения систем линейных уравнений, обращения матриц, поиска собственных значений и др. 35 • Пакет параллельных процедур линейной алгебры PLAPACK (Parallel Linear Algebra Package – http://www.cs.utexas.edu/users/ plapack) включает параллельные версии процедур решения систем линейных уравнений с помощью LU и QR-разложений, разложе- ния Холецкого и др. Применимость подобного крупно-модульного способа построения параллельных программ при использовании стандартизованного сис- темного программного обеспечения и типовых библиотек параллель- ных вычислений полностью определяется эффективностью применяе- мых программных средств. Необходимость предельного использова- ния всех возможностей компьютерных систем для решения научно- технических задач высокой вычислительной трудоемкости (а именно для решения таких задач чаще всего требуется применение параллель- ных вычислительных систем) ставит актуальную проблему комплекс- ного анализа эффективности всей совокупности средств (алгоритмов, программ и технологий), применяемых для параллельных вычислений. На проведение исследований в рамках данной значимой проблемы и были направлены исследования, выполненные в Нижегородском уни- верситете в последние годы (см., например, Гергель, Стронгин (2000, 2001)). В рамках выполненных работ были исследованы вычислитель- ные схемы основных алгоритмов, использованных в библиотеках на- учных расчетов, проведена оценка производительности таких схем на многопроцессорных вычислительных системах кластерного типа и жүктеу/скачать 1,64 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|