面向CPU/GPU异构体系结构的并行计算关键技术研究

发布时间：2021-10-22 16:25

　　由于半导体工艺、制造工艺、功耗等各种因素的共同影响，处理器体系结构呈多样化发展趋势，致使高性能计算领域出现了多种并行计算机体系结构。在绿色高性能计算时代，CPU/GPU异构高性能计算系统可以兼顾通用性、性能和效能，是一种非常有发展前景的并行计算机类型。大型CPU/GPU异构系统强大的计算能力为大规模科学和工程计算提供了很好的机遇，然而其复杂的硬件结构和独特的程序执行特点又给众多高性能计算研究人员提出了巨大的难题。并行计算研究涉及的内容非常广泛，本文仅关注并行计算模型、并行编程模型和并行可扩展性模型三个方面。并行计算模型是对底层并行计算机系统的抽象，用少量参数反映该系统的资源和性能特征，为并行算法设计者搭建起软件和硬件之间的桥梁。并行编程模型是一种程序抽象的集合，为并行程序设计者提供一幅透明的计算机软件/硬件系统简图。并行可扩展性模型则描述并行系统随系统/问题规模变化时的可扩展能力。对于新兴的CPU/GPU异构高性能计算系统，现有相关模型已无法准确描述其结构特点和性能影响因素，因此迫切需要针对该类高性能计算系统开展并行计算研究，从而为当前以及未来基于该类平台的并行应用开发提供支持。针对大... 

【文章来源】：国防科技大学湖南省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：152 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

Fermi流多处理器体系结构示意图

第 3 页图 1.3 CPU/GPU 连接方式示意图示当前普遍采用的 CPU/GPU 连接方式。独立显70 CPU 的具体硬件参数请参阅/products/47920/Intel-Xeon-Processor-X5670-(12M-Cache-2_93-GH

第 3 页图 1.3 CPU/GPU 连接方式示意图示当前普遍采用的 CPU/GPU 连接方式。独立显70 CPU 的具体硬件参数请参阅/products/47920/Intel-Xeon-Processor-X5670-(12M-Cache-2_93-GH

【参考文献】：
期刊论文
[1]The TianHe-1A Supercomputer: Its Hardware and Software[J]. 杨学军,廖湘科,卢凯,胡庆丰,宋君强,苏金树.  Journal of Computer Science & Technology. 2011(03)
[2]Dawning Nebulae:A PetaFLOPS Supercomputer with a Heterogeneous Structure[J]. 孙凝辉,邢晶,霍志刚,谭光明,熊劲,李波,马灿.  Journal of Computer Science & Technology. 2011(03)
[3]新一代数值预报系统GRAPES研究进展[J]. 陈德辉,沈学顺.  应用气象学报. 2006(06)
[4]计算机体系结构的分类模型[J]. 沈绪榜,张发存,冯国臣,车得亮,王光.  计算机学报. 2005(11)



本文编号：3451463