检索结果-内蒙古大学图书馆

2014年中国高性能计算机发展现状分析与展望

科研信息化技术与应用 2015年第1期6卷 89-96页

作者：张云泉中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

本文根据2014年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,由于天河二号超级计算机的发布,中国TOP100的平均Linpack性能已经从两年前的... 详细信息

本文根据2014年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,由于天河二号超级计算机的发布,中国TOP100的平均Linpack性能已经从两年前的落后一年变为比国际TOP500平均Linpack性能高的局面,且TOP100的入门性能门槛也第一次超过TOP500。在此基础上,根据十三届排行榜积累的性能数据和能够得到的其他公开历史数据,对未来几年中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。根据新的数据和实际情况,经修正后我们认为,累计Linpack性能将在2015年到2016年间达到100Petaflops,比我们原来预期的晚;峰值100Petaflops的机器将在2015年到2016年间出现;峰值Exaflops的机器将在2019年到2020年间出现,比我们原来预期的晚2年。单台机器峰值超过累计Linpack性能的情况出现在2018到2019年间。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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2015年中国高性能计算机发展现状分析与展望

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科研信息化技术与应用 2015年第6期6卷 83-92页

作者：张云泉中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

本文根据2015年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,由于国际超算发展态势整体放慢,中国TOP100的平均Linpack性能和入门门槛继续... 详细信息

本文根据2015年11月发布的中国高性能计算机TOP100排行榜的数据,对国内高性能计算机的发展现状从总体性能、制造商、行业领域等方面进行了深入分析。我们发现,由于国际超算发展态势整体放慢,中国TOP100的平均Linpack性能和入门门槛继续保持比国际TOP500高的局面。随着联想对IBM X86服务器并购的完成,中国TOP100上的超级计算系统几乎90%以上都是国产超算系统,曙光、联想和浪潮三强争霸的局面已经形成。安装在中国大陆的超算系统在2015年11月TOP500上的数量再创新高,紧跟美国之后排名世界第二;而中科曙光生产的超算系统更是历史性的首次闯入世界前三强,排名HP和Cray之后。中国的超算系统研制水平和能力经过十多年的快速发展,已经跻身世界先进水平的行列。在此基础上,根据十四届排行榜积累的性能数据,我们对未来几年中国大陆高性能计算机的发展趋势进行了分析预测。我们认为:峰值100Petaflops的机器将在2016年出现,100Petaflops Linpack性能的机器将在2016年到2017年出现,累计Linpack性能将在2017年到2018年间达到1000Petaflops,峰值Exaflops的机器将在2018年到2019年间出现。

关键词：高性能计算机 TOP100 排行榜性能分析

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数据科学：问题导向的交叉学科创新

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科学通报 2015年第5期60卷 425-426页

作者：张云泉徐葳龙桂鲁中国科学院计算技术研究所、计算机体系结构国家重点实验室北京100190 清华大学交叉信息研究院北京100084 清华大学物理系、清华信息科学技术国家实验室(筹) 北京100084

在大数据应用技术需求的推动下，大数据科学研究和应用已经成为科技领域中的热点．同时人们开始从这些工程实践中提炼出一些共性的思路、方法和工具，开启了一门新科学——数据科学．从思想方法上，数据科学研究继承了统计学的一些思想... 详细信息

在大数据应用技术需求的推动下，大数据科学研究和应用已经成为科技领域中的热点．同时人们开始从这些工程实践中提炼出一些共性的思路、方法和工具，开启了一门新科学——数据科学．从思想方法上，数据科学研究继承了统计学的一些思想，例如在大量数据上做统计性的搜索、比较、聚类或分类等分析归纳，其结论是一种相关性，而并非一定是某种因果关系．虽然都依赖大量的计算，但数据科学与计算机模拟不同。

关键词：科学研究学科创新计算机模拟导向数据应用技术需求工程实践科技领域

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关于多核/众核系统可扩展性趋势的探讨

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高性能计算技术 2015年第1期 1-4页

作者：李星吕方刘颖冯晓兵中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京 100190

主流的多核/众核并行系统的计算能力并非与其资源成正比,其可扩展性与架构、资源部署等均有一定联系.除此之外,来自核心软件——操作系统以及并行运行时库的影响也是不可忽视的,硬件结构与核心软件将共同影响并行系统性能的充分发挥.因... 详细信息

主流的多核/众核并行系统的计算能力并非与其资源成正比,其可扩展性与架构、资源部署等均有一定联系.除此之外,来自核心软件——操作系统以及并行运行时库的影响也是不可忽视的,硬件结构与核心软件将共同影响并行系统性能的充分发挥.因此,对这些因素的深入研究将有益于未来多核/众核结构的发展,促使其扬长避短.本文首先给出了三种真实多核/众核平台的可扩展性表现,然后采用量化的方法,分别从并行处理器结构、操作系统的角度对影响系统可扩展性的若干问题进行了深入分析.

关键词：多核/众核并行系统可扩展性访存压力操作系统锁竞争

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数据科学:问题导向的交叉学科创新

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Science Bulletin 2015年第Z1期 425-426页

作者：张云泉徐葳龙桂鲁中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室清华大学交叉信息研究院清华大学物理系清华信息科学技术国家实验室(筹)

在大数据应用技术需求的推动下,大数据科学研究和应用已经成为科技领域中的热点.同时人们开始从这些工程实践中提炼出一些共性的思路、方法和工具,开启了一门新科学——数据科学.从思想方法上,数据科学研究继承了统计学的一些思想,例如... 详细信息

<正>在大数据应用技术需求的推动下,大数据科学研究和应用已经成为科技领域中的热点.同时人们开始从这些工程实践中提炼出一些共性的思路、方法和工具,开启了一门新科学——数据科学.从思想方法上,数据科学研究继承了统计学的一些思想,例如在大量数据上做统计性的搜索、比较、聚类或分类等分析归纳,其结论是一种相关性,而并非一定是某种因果关系.虽然都依赖大量的计算,但数据科学与计算机模拟不同,并非是基于一个已知的数学模型,而是用大量数据的相关性取代了因果关系和严格

关键词：问题导向因果关系计算机模拟交叉学科应用技术数学模型统计性 Bulletin collaboration 中国心理学

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面向数据中心的实时温度监测系统设计与实现

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计算机工程 2015年第8期41卷 317-321页

作者：梁波宋莹王博郭建湘潭大学材料与光电物理学院湖南湘潭411105 中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190 西安交通大学电子与信息工程学院西安710049

数据中心一些关键部位的温度监控系统存在温度设置不合理的问题。为此,提出一种基于nRF24L01的无线多点温度高频实时采集设计方案,给出具体的系统硬件电路和软件实现。该系统的硬件电路中各温度传感器与单片机的I/O端口一一对应,利用I/... 详细信息

数据中心一些关键部位的温度监控系统存在温度设置不合理的问题。为此,提出一种基于nRF24L01的无线多点温度高频实时采集设计方案,给出具体的系统硬件电路和软件实现。该系统的硬件电路中各温度传感器与单片机的I/O端口一一对应,利用I/O端口标识温度传感器,提高采集频率。软件实现部分通过对数据进行压缩处理,减少发送数据量,提高无线传输效率、降低功耗,从而实现温度数据的传输、显示并存档等功能。实验结果表明,该系统能以1 Hz的采集频率同时对多个温度点进行实时采集,采集温度的误差小于0.5℃,丢包率小于5%,并提高了无线通信的传输效率。

关键词：温度监控系统多点无线传输高频数据压缩

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异构并行编程模型研究与进展

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软件学报 2014年第7期25卷 1459-1475页

作者：刘颖吕方王蕾陈莉崔慧敏冯晓兵计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190

近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑... 详细信息

近年来,异构系统硬件飞速发展.为了解决相应的编程和执行效率问题,异构并行编程模型已被广泛使用和研究.从异构并行编程接口与编译/运行时支持系统两个角度总结了异构并行编程模型最新的研究成果,它们为异构架构和上层应用带来的技术挑战提供了相应的解决方案.最后,结合目前的研究现状以及异构系统的发展,提出了异构并行编程模型的未来方向.

关键词：异构并行编程模型异构系统 GPU 编程接口编译运行时系统

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一个支持访存带宽敏感调度的跨执行优化方法

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计算机学报 2014年第7期37卷 1580-1592页

作者：徐地武成岗冯晓兵中国科学院计算技术研究所计算机体系结构国家重点实验室北京100190

片外访存带宽是共享存储多核系统的主要性能瓶颈.访存带宽敏感的任务调度可以有效缓解并发程序间的访存竞争,提高系统吞吐率.然而调度策略的实施需要关于程序执行的先验知识,给系统用户增加了额外负担;另一方面,并发程序间的带宽竞争使... 详细信息

片外访存带宽是共享存储多核系统的主要性能瓶颈.访存带宽敏感的任务调度可以有效缓解并发程序间的访存竞争,提高系统吞吐率.然而调度策略的实施需要关于程序执行的先验知识,给系统用户增加了额外负担;另一方面,并发程序间的带宽竞争使得运行时收集的程序带宽需求信息不精确,影响了调度效果.在该文中,作者提出了一个低开销、对用户透明的跨执行优化方法解决上述问题.它在运行时识别程序的阶段性(phase)行为,并估算每个phase的独占执行性能;上述信息被存储到数据库中,在程序未来的执行中指导调度,并且信息精度随着程序的多次执行持续增加.上述过程使得带宽敏感调度策略的进行不再需要任何用户信息制导,并且优化了调度效果.作者在基于Intel Xeon处理器的8核系统上实现并评估了该系统,测试结果表明:相对于Linux操作系统(OS)默认的调度策略,该文的方法能平均提高系统吞吐率3.7%,对于某些特定程序组达8.5%.

关键词：进程调度访存带宽总线竞争跨执行优化

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选择稀疏矩阵乘法最优存储格式的研究

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计算机研究与发展 2014年第4期51卷 882-894页

作者：李佳佳张秀霞谭光明陈明宇计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

稀疏矩阵向量乘法（sparse matrix vector multiplication,SpMV）是科学和工程领域中重要的核心子程序之一,也是稀疏基本线性代数子程序（basic linear algebra subprograms,BLAS）库的重要函数.目前很多SpMV的优化工作在不同程度上获... 详细信息

稀疏矩阵向量乘法（sparse matrix vector multiplication,SpMV）是科学和工程领域中重要的核心子程序之一,也是稀疏基本线性代数子程序（basic linear algebra subprograms,BLAS）库的重要函数.目前很多SpMV的优化工作在不同程度上获得了性能提升,但大多数优化工作针对特定存储格式或一类具有特定特征的稀疏矩阵缺乏通用性,因此高性能的SpMV实现并没有广泛地应用于实际应用和数值解法器中.另外,稀疏矩阵具有众多存储格式,不同存储格式的SpMV存在较大性能差异.根据以上现象,提出一个SpMV的自动调优器（SpMV auto-tuner,SMAT）.对于一个给定的稀疏矩阵,SMAT结合矩阵特征选择并返回其最优的存储格式,应用程序通过调用SMAT来得到合适的存储格式,从而获得性能提升,同时随着SMAT中存储格式的扩展,更多的SpMV优化工作可以将性能优势在实际应用中发挥作用.使用佛罗里达大学的2 366个稀疏矩阵作为测试集,在Intel上SMAT分别获得9.11GFLOPS（单精度）和2.44GFLOPS（双精度）的最高浮点性能,在AMD平台上获得了3.36GFLOPS（单精度）和1.52GFLOPS（双精度）的最高浮点性能.相比Intel的核心数学函数库（math kernel library,MKL）数学库,SMAT平均获得1.4～1.5倍的性能提升.

关键词： SpMV 自动调优数值解法器稀疏矩阵 SpBLAS

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面向并发性能下降的调度策略的综述

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计算机研究与发展 2014年第1期51卷 17-30页

作者：吕方崔慧敏霍玮冯晓兵计算机体系结构国家重点实验室(中国科学院计算技术研究所) 北京100190 中国科学院大学北京100049

随着行业应用的飞速扩张,数据中心以及云等日益成为主流服务平台.高性能的片上多核系统也随之成为重要的可分配资源之一.然而,在对多用户提供服务(并发执行、并置执行)时,其所固有的共享资源会引发严重的并发性能下降.在此背景下,多核... 详细信息

随着行业应用的飞速扩张,数据中心以及云等日益成为主流服务平台.高性能的片上多核系统也随之成为重要的可分配资源之一.然而,在对多用户提供服务(并发执行、并置执行)时,其所固有的共享资源会引发严重的并发性能下降.在此背景下,多核系统的性能以及资源利用率问题成为研究热点.软件调度策略作为一种性价比较高的调节手段对于缓解资源冲突一直行之有效,然而,硬件技术的变迁对其调节的效力将产生一定影响.首先从片上多核结构关键技术入手,对共享资源的变化进行了详细阐述,在此基础上,对当前主流应用领域中两种不同类型的软件调度策略进行介绍和分析.在总结现有策略的局限性以及面临的新挑战的同时,对未来的研究趋势作了展望.

关键词：片上多核处理器共享资源并发性能下降并置执行映射调度

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