电子科大卢老师-并行算法2资料.pptVIP

计算机学院卢光辉Email:**************Tel:*******************主楼B1-***教学安排:20学时教材: 孙世新，卢光辉等，并行算法及其应用参考书:黄铠、徐志伟著，陆鑫达等译.可扩展并行计算技术、结构与编程.机器工业出版社，2000.李晓梅、蒋增荣等著.并行算法,湖南科学技术出版社，1992.陈国良.并行算法的设计与分析.高等教育出版社，2002.11.序言1.什么叫并行算法？ 一些可同时执行的诸进程的集合，这些进程相互作用和相互协调。2.并行算法与串行算法的关系:P1P2P33.并行与并发的关系:并行并发 并发是指两个或者多个事件在同一时间间隔内发生。在单处理机系统中，每一时刻仅能有一道程序执行，宏观上多道程序在同时运行，微观上这些程序是分时交替执行。4.并行与分布式的关系: 网络；并行更注重性能，而分布式更注重透明共享。5.并行与网格计算（普适计算）的关系:网格通过网络连接地理上分布的各类计算资源、存储资源、通信资源、软件资源、信息资源、知识资源等，形成对用户相对透明的虚拟的高性能计算环境，让人们透明地使用这些资源和功能。它们与并行计算存在规模上的差异。6.并行与云计算的关系:云计算以开放的标准和服务为基础，以互联网为中心，提供安全、快速、便捷的数据存储和网络计算服务，让互联网这片“云”上的各种计算机共同组成数个庞大的数据中心及计算中心。云计算把计算及存储以服务的形式提供给互联网用户，用户所使用的数据、服务器、应用软件、开发平台等资源都来自互联网上的虚拟化计算中心，该数据中心负责对分布在互联网上的各种资源进行分配、负载的均衡、软件的部署、安全的控制等。7.为什么要研究并行算法？（1）CPU的发展速度：MooreLaw。（2）深蓝与国际象棋大师：1996年2月，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫与IBM开发的“深蓝”计算机对奕，卡斯帕罗夫最终四比二战胜“深蓝”（IBM，它带有256个处理器）。1997年5月，“深蓝”计算机以3.5:2.5战胜卡斯帕罗夫。（3）需求：快速（天气预报），提高计算精度，与理论、实验并重的科学方法（代替核武器实验）8.国内外发展现状（1）国内发展情况:2010年11月中国国防科学技术大学研制的“天河－1A”运算速度达每秒2570万亿次,有186，368个核，在第三十六期全球超级计算机TOP500中曾排名第一，2012年6月排名第5。“863”计划、“973”计划、国家自然科学基金都对并行计算十分重视。（2）国外发展情况2012年6月，Rank1:美国IBM的“BlueGene/Q”，1,572,864个核，运算速度已达16,324万亿次。必威体育精装版见附表（附表中计算速度单位为Gflops/s）。美国HPCC.ASCI计划；早在20世纪80年代末期，美国政府就制定了一项高性能计算计划（FederalHighPerformanceComputingProgram）。旨在发展美国的的高性能计算机并将其用于解决一些有关国民经济与国家安全的重大问题，后来，随着通信技术的发展，这个计划被修改为高性能计算与通信计划（HPCC）。后来，美国政府为了把HPCC计划向更高、更深入的层次发展，又提出了三个计划：推动战略计算计划（AcceleratedStrategicComputingInitiative,ASCI）.其目的是为模拟核试验和核武器储备管理提供足够的计算能力。高性能计算现代化计划（HPCModernizationProgram）。其目的是为了改善国防研究的计算，降低武器设计、测试费用，保持美国在军事上的优势。其任务是建立16个由高速网络连接的高性能计算中心。每秒千万亿次浮点计算计划（PetaflopsComputing）这是美国的前瞻性研究计划。日本真实世界计算计划:日本早在20世纪90年代初就制定了这一项雄心勃勃的计划。这项计划的目的在于超越信息处理的原有框架，研制超并行、超分布的光计算机系统，并在神经科学和认知科学等方面取得重大进展。真实世界内的信息包括图像、声音、触觉、符号型知识数据等，种类极为繁杂、信息量非常庞大。 另外，日本1997年计划开发的“地球模拟器”已于2002年研发成功，成为一度领先的世界最快的超级计算机。（3