并行计算系统可扩展性的研究.pdf

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并行计算系统可扩展性的研究system祝永志，李丙峰，孙婷婷，李佩2并行与n『扩展性3可扩展性模理不变(即E=C，C为常数)时，可等效率可扩展性为ie(e，门=秒'／w)／(e'／e)。对于某一并行算法，为了维持效率E不变，随曲阜师范大学计算机科学学院，山东日照276826摘要：可扩展性是设计并行计算系统和并行算法所要考虑的一个重要性能指标．分析了等效率、等速度．平均延迟和等并行计算开销比几种并行系统可扩展性模型的特征，提出了一种新的更有效的可扩展性度量标准．通过实验结果分析，该模型能很好关键词：体系结构；并行计算；性能；可扩展性l引言并行计算系统旨在满足国防和国民经济等诸多领域对高中在并行算法与并行系统相结合的可扩展性上，即研究如何随节点数目的增加而扩展工作负载，使得执行时间较合理且本文在对并行计算系统的可扩展性进行分析的基础上，并行计算系统是由并行计算程序、并行计算机器和计算通过减少其资源以降低成本，则称该系统是可扩展的。并行计算系统可扩展性是设计并行算法和高性能并行机所追求的一个重要目标。并行设计人员希望并行计算系统有很好的可扩展性，从而允许自己的算法能在大规模计算系统很好的可扩展性，从而能利用大规模计算系统解决更大规模并行计算系统的可扩展性蕴含以下内容：(1)功能性和性能：扩展的并行计算系统应该提供更多的功能性或更好的性能。(2)成本伸缩：为扩展所花的代价必须是合理的。少量变动后仍可使用-】。尽管可扩展性很重要，但目前还没有一个公认的评判标准，通常从三个不同角度进行可扩展性度量，即等效率标准平均延迟标准(AverageandApplications计算机工程与应用becomelatencyandexperiments．The地评测并行计算系统的可扩展性．DOI：10．37780．issn．1002-8331．2011．21．012文章编号：1002-8331(2011)21-0047．03文献标识码：A中图分类号：TP301性能计算能力的需求。长期以来，结构上的可扩展性和程序设计上的友好性一直是并行计算系统设计中追求的重要而又互相矛盾的两个目标t“。然而系统的效率并不是随着节点数目的增加而呈线性增长，当系统到达一定规模时会出现效率降低、执行时间难以预测等问题。目前可扩展性研究主要集效率较高。提出了一种新的可扩展模型。最后通过实验进行了分析，结果表明该模型可以对效率和可扩展性进行较好的评测，并能预测并行计算系统的高可扩展性。环境组成的系统。并行计算系统的可扩展性是指如果能通过增加其资源以满足不断增长的对性能和功能性需求，或是能中发挥更好的性能潜力；结构设计人员希望并行计算系统有的问题闭。(3)兼容性：并行计算系统的组成部分(软件、硬件)在作(ISO．efficiencyMetrics)、等速度标准(ISO．speedMetrics)和Metrics)方法H。在等效率可扩展性模型中，当并行计算系统的处理器个数由尸增加到P，，工作负载由矽增加到W’，且效率E保持基金项目：山东省高等学校重点实验研究项目(No．2005-400)；曲阜师范大学校科研项目(No．XJ0734)。作者简介：祝永志(1964一)，男。教授，硕士生导师，ccF高级会员，主要研究方向为网络与分布式系统。E-mail：[e-mail]，LIBingfeng，SUNTingting，LIPeiScience，QufuNormalsystem．ComputerAppfications，2011。47(21)：47-49．importantcomputeralgorithms．Thescalabilityformetricproposed．ThispresentsCansystems．words：architecture；parallelcomputing；performance；scalability收稿日期：2010-01．11；修回日期：2010-06-11ComputerEngineeringCoUegeofUniversity，Rizhao，Shandong276826，ChinaBlngfeng。SUNTingting。eta1．ResearchparaHelcomputingEngineer-lugAbstract：Scalabilityhasconceptinparallelcharacteris—ticsfourexistingmetricsanalysedsystem。i．e．，theiso-efficiencymetrics，iso-speedmetrics，averageiso—rmio—of-parallelcalculation-overheadmetrics．Anewwhichre