并行计算模型的层次分析及性能评价

计算机科学２０００ｖｏｌ２７№８

并行计算模型的层次分析及性能评价８

划方爱释番珍

（国家智能计算机研究开发中心

中国科学院甘算技术研究所北京１０００８０）

刘志爨

（禹家自然科学基金委员会）

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１．ｇｌ害

如何分析、评价并行程序的性能是并行计箅的一１、重嚣研究同题。ＲＡＭ模型为串行算法分析提供了理论基麓。器她，蔑秣哥鞋臻ｂ￡ｇ～０摸型来势辑箕算法的复杂性。但是．擞并行环境下．由于处理机之间增加了ｊ馥情，使得并行程序及算法分析问题更加复杂。如何在井｛彳程序和计算机结掏之间建立一静联系？许多＾为熟｛＃过天量豹磷巍，提出了一些并舞计冀模型。魏Ｌ０９Ｐ模型。】、ｐ模型。２３等。但是，在这些壤型中，一讶分析都是从体系绪构的角度出擞．这要求程序设计者对计冀机曲系统结构有摄凡的了姆。另外，这蝗模型度瑗复杂．尤其对寂瓣程穿设计老寨滚，缝程对系兢静硬件绷节不见得熟悉，因此使用它们比较困难；爵者这些模犁缺乏从应用层上对并行系统进行分析的能力。鉴于以上原露，在该文中，我们从墩孀层对并行计算模型遗野了箨折。我粕嚣先势辑了并稽计算簿瑶改赫莲，然后针对用户层，讨论了其性能评价指标．提出Ｍ『有嫂带宽的三种状态，即譬条状态、理想状志和拥挤状卷的概念；冀援，我们鼠娜户屡出发。提出了一十性鼹挣折静簿擎壤墼，给出了一缝公式．翱耀这维公式，我稍可鞋预测～个节点列另一个节点之间的通信延迟时问．以

投整个莽行嚣枣的基速毙。最螽，我弼设计ｕ『著好程痔

并在曙光讥进行了试验，验证ｒ我们所摄出模型的正

确性。

２，并行计冀模型的屡次

什么是捧扦计算模型？一般认为：

?并行计算模型应在并行算法和并行计算｝几体系结构之间建立一座桥梁，“挺用户借此采分析并行算法酶蛙薤；

－并行计算模型应为应用软件开发＾员提供一些

性能指标，引肆他们开发效率更高的程序。

要说明一个并行程序效率的高抵，一个主要的指妊是并符系绽瓣鑫蒌逮兜，嚣绕粕遣眈豹概念，不霜鲍并行计算模型提出了不同的评价指标。怛楚、援们知道，并行计算机的体系结构千藏万别，一个并行算法在一个并行结构』＝得到较高的性能加速比，掰在另一种并舒计算壤土，奠粕速兜不晃褥蔫，西戴对势荐｝｝算摸鼙的分析离不开硬件系统性熊指标。那么，策用哪些性蘸指标进行分析昵＇首先，我们从用户现点求分析并行应弼曲层次问题，从逻辑上嚣，劳行应用ｊ！｝：及到如下四

髅，妇匿ｌ，

应用层：指用户的工作域．在这一鹾．崩户使用程

?）奉文的工作得到辫裳自然科学基盘６９９３３０２０和期寡Ａ六三高技末项目的支持。劁方爱在职博士研究生．主要研究方向为

著嚣彝莹、｛茔琏谬蛰；彝簧鼙拜究燕＋主要骚竞蠢粒舞劳好亡｝蓦、势嚣拜算摸垄秘诗篝辊捧襄结祷；剿恚勇释宽爱媾±生导

师，塞嚣研究方向为并行算｛击、计弊机体系结枷?

．１．

　

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