Параллельные вычисления - Лекция 1

Структура курса

•12 лекций

•6 лабораторных работ по технологиям:

–OpenMP

–OpenCL

–PTHREADS

•12 консультаций

•1 экзамен (тестирование)

Определения

Параллельные вычисления

(parallel computing) –

процесс решения одной задачи, в котором в один и тот же момент времени выполняется одновременно несколько вычислительных операций.

≠конвейерная обработка

≠многозадачность

«За время существование вычислительной техники скорость срабатывания элементов возросла в 106 раз Быстродействие вычислений увеличилось в 109 раз».

3

Зачем нужны параллельные вычисления

Быстродействия существующих вычислительных систем не хватает для

Problems of Grand Challenge (1 Tflops):

•моделирование климата;

•генная инженерия;

•проектирование интегральных схем;

•анализ загрязнения окружающей среды;

•создание лекарственных препаратов.

4

Формы параллелизма

По книге издательства Intel Press

5

Виды аппаратного параллелизма

По книге издательства Intel Press

6

Классификация параллельных архитектур

•SMP (Shared Memory Parallelism) –

гипер-поточность, многоядерность, GPGPU.

•MPP (Massively Parallel Processing) –

кластерные системы, GRID.

7

Архитектура SMP

+Высокая скорость межпроцессорного обмена.

– Плохая масштабируемость.

+Простота разработки ПО.

По материалам проф. Бухановского

8

Архитектура MPP

+ Хорошая масштабируемость.

–Низкая скорость межпроцессорного обмена.

–Высокая стоимость специализированного ПО.

По материалам проф. Бухановского

9

Показатели эффективности параллельных программ

где Ti – время выполнения программы с использованием i вычислителей