一种HPF编译系统的研究与实现*

HPF(high performance Fortran)是一种典型的数据并行语言,HPF编译系统的实现是并行计算研究领域的一个难点.文章介绍了一个HPF编译系统的研究与实现情况,在对该系统的主要组成进行了简要介绍之后,着重讨论了系统实现中的若干关键技术,并列出了部分HPF源程序及其编译器生成的相应代码,最后给出了对该编译器的一些性能测试结果和有关问题的讨论.     

一种HPF程序的监测与分析工具

该文介绍了一个构筑在HPF(high performance Fortran)编译系统之上的性能监测与性能分析工具.文章概述了HPF编译系统,讨论了性能分析的重要性及主要任务,详细介绍了这一工具所使用的性能分析方法和性能监测与性能数据收集方法,并对此工具的使用效果进行了总结.     

求NURBS自由曲面的等值线：一种基于极值点的追踪方法

复杂自由曲面的等线是刻划曲面几何形状的特征线簇之一，有助于可视化建模过程评估其数学物理模型。本文提出一种基于极值点求追踪始点的方法，对Ｓ．Ｇ．Ｓａｔｒｔｅｒｆｉｅｌｄ的求等值线方法做了重要改进。     

引力波cWB处理流水线的GPU加速

引力波是爱因斯坦广义相对论的一个重要预言。大爆炸,特别是双黑洞、双中子星等双星系统是理论上最容易探测到的引力波波源。因为可以通过引力波了解这些重大的天体现象,所以对引力波的探测具有十分重要的科学意义。为此, 建造 了多个耗费巨资的基于激光干涉原理的引力波观测站(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory,LIGO),以期能够首次直接探测到引力波。cWB(coherent Wave Burst)是一条能对多个观测站的数据进行实时分析处理的流水线。如何提高cWB程序的计算能力,成为了探测引力波的道路上亟待解决的问题。在分析cWB流水线特点的基础上,找到其性能瓶颈,设计并实现了一种有效的并行方法,在具有很强并行处理能力的GPU硬件上实现了对cWB流水线的加速。实验结果表明,与原来基于SSE优化加速的CPU实现相比,该CPU可以达到至少10倍的加速,这对于实现多个站点引力波信号的实时处理具有重要意义,在实时数据处理技术上为使用高精度的探测设备发现引力波提供了支持。     

网格计算及其原型实现研究

一简介互联网络的普及和高速网络成本的大幅度降低,计算机计算能力的迅速增长,使得在改变传统计算方式的同时,也改变了人们对计算机的使用方式。将地理上分布的计算资源(包括数据库、贵重仪器等其它的各种资源)充分利用起来,协同解决复杂的大规模问题,这就是网格计算(GridComputin-g)。近几年来,网格计算已经逐渐成为超级计算发展的一个重要趋势,它可以解决仅靠本地资源无法解决的复杂问题。     

语义网格：语义Web与网格计算的融合

本文对近几年Web服务、语义Web及网格计算等一些新兴的技术进行了简要的回顾，并对它们的背景、特点及相互关系进行了分析，在这基础上，介绍了一种新的网格发展趋势——语义网格，对它的背景、目标、体系结构及其知识层进行了详细描述并简要总结了当前语义网格的研完现状。     

单套网络与多套网络通信性能的比较与分析

目前,以单套网络作为通信系统的机群广泛应用于科学计算中,为了进一步提高机群计算处理能力,引入了多套网络作为机群通信系统。多套网络能够明显地提高机群的通信性能,但是怀疑其应用性能是否也有相应的提高。为了解决疑问,在GM通信系统的基础上实现了双套网络的通信系统(PCS),并全面而又具体地对GM和PCS进行性能比较,实验数据表明:在通信性能方面,PCS的带宽比GM提高了98.4%,而延迟只增加了0.3!s￣0.5!s;在应用性能方面,对于通信量比较大、大消息比较频繁的应用程序,PCS能够取得很好的性能提高,如IS程序,执行时间减少了25.3%,而对于小消息通信比较频繁的应用程序,性能会略有下降,如LU程序,执行时间增加了0.4%。     

实现异构系统协同的基于OGSA的旅游网格原型系统

旅游电子商务利用信息技术开展旅游产品的服务、交易等旅游商务活动,由于旅游产品是一个综合体,其生产与销售涉及到众多行业,因此旅游电子商务需要实现旅游以及其他相关行业的资源共享与协同工作,而资源共享与协同工作是网格系统的最大优势,根据旅游与网格的共同特性提出基于OGSA的旅游网格,描述了其体系结构,设计开发了旅游网格原型系统,以实现异构系统之间的协同工作,并对关键技术进行了介绍。     

MPI_ALLGATHER实现算法的改进与性能分析

首先分析了影响MPI组通信性能的各方面因素,提出了一种衡量算法性能的模型。基于这种分析及模型,提出了一种将邻居交换和递归倍增两种算法结合的新的MPI_ALLGATHER实现算法。新的算法比邻居交换算法通信次数少,比递归倍增算法具有较好的通信局部性。通过在高性能机群系统中的测试,发现新算法在多种情况下比邻居交换算法具有更优的性能,在中等长度消息通信时具有最优的性能,在长消息通信时性能比递归倍增算法和Bruck算法的性能更优,且在长消息通信时多数情况下性能最优。     

xGrid:面向交叉学科研究的网格原型

xGrid是一种面向交又学科研究的网格．它把分散在各地的高性能计算机、海量存储器、贵重仪器和数据库等用中间件软件有机粘合在一起，形成一个信息处理基础设施，为各地的科技工作者提供单一映像的虚拟资源平台．同时，xGrid提供了多种手段支持交叉学科的科研和教学活动，包括Web使用界面、应用模板库、可视化支撑平台和协同工作工具等，本文详细讨论了xGrid的设计思想和实现考虑．