第3章性能指标和基准程序 1系统和应用的基准程序 {2性能和成本 23基本性能指标 a4并行计算机性能 25并行程序性能 (6可扩展性和加速比分析 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 2 第3章 性能指标和基准程序 ◼ 1 系统和应用的基准程序 ◼ 2 性能和成本 ◼ 3 基本性能指标 ◼4 并行计算机性能 ◼ 5 并行程序性能 ◼ 6 可扩展性和加速比分析
4并行计算机性能 针对一个并行系统,需讨论计算 和开销特征 、计算特征 下表给出了3种商品化并行计算 机系列的性能参数的历史值 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 3 4 并行计算机性能 ◼针对一个并行系统，需讨论计算 和开销特征 一、计算特征 ◼下表给出了3种商品化并行计算 机系列的性能参数的历史值
三种计算机系列的计算参数 时钟存储器机器 计算机 年份速率、容量规模P峰值〃P峰值 (MHz) n (Mflop/s)( Gflop/s) Cray l 197980MB l60 0.16 Cray X-MP 1983 105 4MB 2210 042 Cray Y-MP 1987166 IGB 8333 256 Cray C90 19912382GB 61000 16 Cray T90 19954548GB 322000 Intel iPsc 19851064MB 128004 0.005 Intel iPSC/860 1989 40 IGB 128 7.68 Intel Paragon 1992 50 64GB 2048 75 153 Intel AscI 996200297GB9216200 800 SGI Power 198816256MB 1 0.002 SGI Challenge 1993 150 16GB 36 75 2.7 SGI Power 1994756GB 8300 54 Challenge XL 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
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存储器层次结构 ①存储器容量 ②存储器时延 ③存储器带宽 1996年前后计算机中这3个参数 的典型值 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 5 ◼存储器层次结构： ① 存储器容量 ② 存储器时延 ③ 存储器带宽 ◼ 1996年前后计算机中这3个参数 的典型值
1-100GB 远程存储器100100K周期 1-300MB/ 寄存器 级高速 级高速 缓存 主存储器 磁盘 缓存 C<2 KB 4-256 KB 64 KB-4 MB 16 MB-16 GE 1-100 GB L=0周期02周期 2-10周期10-100周期100KM周期 B=l321-16GB/1-4GB/s 0.4-2 GB/s GB/s 1-16 MB/s 典型存储器层次结构的性能参数 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
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二、并行性和通信开销 并行程序中的开销可分为3类 ①负载不平衡开销; ②并行性开销; ③通信开销(包括同步、通信和聚集)。 T=Tcomp+Tpar+Interact 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 7 ◼ 二、并行性和通信开销 ◼ 并行程序中的开销可分为3类 ① 负载不平衡开销； ② 并行性开销； ③ 通信开销(包括同步、通信和聚集)。 T=Tcomp+Tpar+Tinteract
说明: 有3种类型的并行性操作。它们是 并行性开销的来源 口进程管理; 口分组操作 口进程查询操作 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 8 ◼ 说明： ◼ 有3种类型的并行性操作。它们是 并行性开销的来源 : ❑ 进程管理； ❑ 分组操作 ❑ 进程查询操作
■通信开销的来源有3种类型的 操作 口同步 口聚集 通信 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 9 ◼ 通信开销的来源有3种类型的 操作 ❑ 同步 ❑ 聚集 ❑ 通信
巨大开销 ■注意有关并行性和通信开销的两 个要点: ④通常比基本计算时间要大得多, ②在不同系统上变化很大。 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 10
哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院 10 ◼ 巨大开销 : ◼ 注意有关并行性和通信开销的两 个要点： ① 通常比基本计算时间要大得多， ② 在不同系统上变化很大
unix系统中的并行性和通信 进程现场 管道管道 处理器0s创建切换时廷带宽 kμs)(μs)(us)(MB/) POWER2 AIX 3 14 21 138 NA POWER AIX2 20 20 143 34 Pentium Linux I 1 3.3 66 157 13 alpha OSFl V2 I 4.8 25 l85 32 哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院
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