并行计算（1）：结构、算法、编程.pdf

并行计算 Parallel Computing 主讲人 徐云 Spring, 2021 并行计算——结构•算法•编程  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  1.2* 单处理机与指令级并行  1.3* 多核处理器与线程级并行  1.4 并行计算机体系结构  1.4.1 并行计算机结构模型  1.4.2 并行计算机访存模型  1.4.3 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 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、 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。  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  1.2* 单处理机与指令级并行  1.3* 多核处理器与线程级并行  1.4 并行计算机体系结构  1.4.1 并行计算机结构模型  1.4.2 并行计算机访存模型  1.4.3 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 … LM LM 交叉开关 总线或交叉开关 NIC NIC SM SM SM SM SM I/O (a)PVP (b)SMP 定制网络 (c)MPP MB MB MB MB P/C P/C P/C P/C LM … LM M M