并行计算：第一章 并行计算及并行机结构模型.pdf

并行计算 Parallel Computing 主讲人 徐云 Spring, 2014 Spring, 2014 并行计算—— 结构•算法• 编程 第一篇 并行计算的基础 第一篇 并行计算的基础 第一章 并行计算与并行计算机结构模型 第一章 并行计算与并行计算机结构模型 第二章 并行计算机系统互连与基本通信操作 第二章 并行计算机系统互连与基本通信操作 第三章 典型并行计算机系统介绍 第三章 典型并行计算机系统介绍 第四章 并行计算性能评测 第四章 并行计算性能评测 国家高性能计算中心（合肥） 2 第一章并行计算及并行机结构模型 1.1 计算与计算机科学 1.1 计算与计算机科学 1.2* 单处理机与指令级并行 1.2* 单处理机与指令级并行 1.3* 多核处理器与线程级并行 1.3* 多核处理器与线程级并行 1.4 并行计算机体系结构 1.4 并行计算机体系结构 1.4.1 并行计算机结构模型 1.4.1 并行计算机结构模型 1.4.2 并行计算机访存模型 1.4.2 并行计算机访存模型 1.4.3 Intel和AMD多核CPU架构 1.4.3 Intel和AMD多核CPU架构 国家高性能计算中心（合肥） 3 并行计算、计算科学、计算需求 并行计算：并行机上所作的计算，又称高性能 并行计算：并行机上所作的计算，又称高性能 计算或超级计算。 计算或超级计算。 计算科学：计算物理、计算化学、计算生物等。 计算科学：计算物理、计算化学、计算生物等。 计算是科学发现的三大支柱之一。 计算是科学发现的三大支柱之一。 科学与工程问题的需求：气象预报、油藏模拟、 科学与工程问题的需求：气象预报、油藏模拟、 核武器数值模拟、航天器设计、基因测序等。 核武器数值模拟、航天器设计、基因测序等。 需求类型：计算密集、数据密集、网络密集。 需求类型：计算密集、数据密集、网络密集。 美国ASCI计划(1996)：核武器数值模拟。 美国ASCI计划(1996)：核武器数值模拟。 国家高性能计算中心（合肥） 4 第一章并行计算及并行机结构模型 1.1 计算与计算机科学 1.1 计算与计算机科学 1.2* 单处理机与指令级并行 1.2* 单处理机与指令级并行 1.3* 多核处理器与线程级并行 1.3* 多核处理器与线程级并行 1.4 并行计算机体系结构 1.4 并行计算机体系结构 1.4.1 并行计算机结构模型 1.4.1 并行计算机结构模型 1.4.2 并行计算机访存模型 1.4.2 并行计算机访存模型 1.4.3 Intel和AMD多核CPU架构 1.4.3 Intel和AMD多核CPU架构 国家高性能计算中心（合肥） 5 并行计算机结构模型（1） MB MB P/C P/C VP VP … VP P/C P/C … P/C …