几种并行计算模型的分析.pdfVIP

第十卷第一期 安徽电气工程职业技术学院学报 2005 年 3 月 Vol . 10 ,No . 1 J OU RNAL OF AN HU I EL ECTR ICAL EN GIN EER IN G PROFESSIONAL TECHN IQU E COLL E GE March 2005 几种并行计算模型的分析 程 　球 (安徽大学 ,安徽 　合肥 　230039) [摘 　要] 　讨论了几种不同的并行计算模型 :PPAM 模型、B SP 模型、SCCM 模型 ,并分析了各种模型之 间的应用模式和异同。 [ 关键词] 　并行计算 ;模型 ; 网络 [ 中图分类号] 　TP30 1. 6 　　 [ 文献标识码] 　A 　　 [ 文章编号] 　1672 - 9706 (2005) 0 1 - 0078 - 03 Analysis on Parallel Computing Model CHEN G Qiu (Anhui U niver sity , Hefei 230039 , China) [ Abstract] 　Some p arallel comp uting models , which are PPAM models , B SP model and SCCM model are discussed . The above comp uting model are also comp ared in several aspect s. [ Key words] 　p arallel comp uting ; model ;network 1 　介绍 所谓计算模型实际上就是硬件与软件之间的一种桥梁 ,使用它能够设计分析算法 ,在其上高级语言 能被有效地编译且能够用硬件来实现 。在串性计算时 ,冯 ·诺依曼机就是一个理想的串性计算模型 。但 在并行计算时 , 尚未有一个类似于冯 ·诺依曼机的真正通用的并行计算模型 , 因而急需发展一种更为实 用 、能够较真实反映现代并行机性能的并行计算模型 。下面对 目前流行的各种并行计算模型进行介绍 。 2 　基本并行计算模型 2 . 1 　PRAM 模型 PRAM ( Parallel Random Access Machine) 模型 , 即并行随机存取机器 ,也称之为共享存储的 SIMD 模型 ,是一种抽象的并行计算模型 。在这种模型中 ,假定存在一个容量无限大的共享存储器 ;有有限或 无限个功能相同的处理器 ,且均具有简单的算术运算和逻辑判断功能 ;在任何时刻各处理器均可通过共 享存储单元相互交换数据 。 PRAM 模型特别适合于并行算法的表达 、分析和比较 ;使用简单 ,很多诸如处理器间通信 、存储管 理和进程同步等并行机的低级细节均隐含于模型中; 易于设计算法和稍加修改便可运行于不同的并行 机上 。由于 PRAM 是一个同步模型 ,意味着指令按照锁步方式执行 ,共享单一存储器的假定 ,显然不适 合于分布存储的异步 M IMD 机器 。 2 . 2 　B SP 模型 在 B SP 模型中 ,计算系由一系列用全局同步分开的周期为 L 的超级步所组成 。在各超级步中 ,每 个处理器均执行计算 ,并通过选路接收和发送消息 ;然后做全局检查 , 以确定该超级步是否由所有的处 理器完成 。 B SP 模型是一个分布存储的 M IMD 计算模型 ,其特点是 :将处理器和选路器分开 ,强调了计算任务 收稿 日期 :2005 - 02 - 07 ( ) 作者简介 :程球 1970 - ,男 ,安徽合肥人 ,安徽大学计算机系硕士研究生 。 ·78 · © 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights rese