检索结果-内蒙古大学图书馆

计算机学报 2000年第5期23卷 493-499页

作者：吴承勇连瑞琦张兆庆乔如良中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100080

指令级并行是现代高性能处理器的重要特征 .对于发挥这类处理器所具有的并行处理能力来说 ,编译器有至关重要的影响 .文中讨论指令级并行编译中的核心问题——全局指令调度与寄存器分配 ,并以作者为一种新型的显式并行体系结构微处理器... 详细信息

指令级并行是现代高性能处理器的重要特征 .对于发挥这类处理器所具有的并行处理能力来说 ,编译器有至关重要的影响 .文中讨论指令级并行编译中的核心问题——全局指令调度与寄存器分配 ,并以作者为一种新型的显式并行体系结构微处理器研制的编译系统为背景 ,介绍了此类编译器后端设计中面临的指令调度与寄存器分配的时序问题。

关键词：指令级并行全局指令调度寄存器分配编译系统

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非完全互连同构系统上的静态任务调度

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软件学报 1999年第11期10卷 1156-1162页

作者：章军章立生韩承德中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100080

在分布式内存多处理机DMM（distributedmemorymultiprocessor）系统中，不同处理机上运行的任务之间的通信开销仍然很大，有时甚至抵消了多处理机并行所带来的好处．为了使并行程序在DMM系统上能得以高效的执行，必须采用合理的调度技... 详细信息

在分布式内存多处理机DMM（distributedmemorymultiprocessor）系统中，不同处理机上运行的任务之间的通信开销仍然很大，有时甚至抵消了多处理机并行所带来的好处．为了使并行程序在DMM系统上能得以高效的执行，必须采用合理的调度技术将任务分配给处理机．文章首先分别给出了任务调度系统中的任务模型、处理机模型以及调度问题的形式化描述，然后在此基础上研究了任务调度中3个最重要的问题，即（l）如何顺序选择参与调度的任务，（2）如何选择路由，（3）如何分配任务给处理机．其中，路由选择是按存储转发寻径与虫蚀寻径两种不同的方式来讨论的．最后，根据上述3个问题的解决策略，构造了一个非完全互连同构系统上的静态任务调度算法．

关键词：静态任务调度任务模型存储转发寻径多处理机

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基于超立方体的静态任务调度

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软件学报 1999年第12期10卷 1275-1278页

作者：章军冯秀山韩承德中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100080

该文给出一个基于超立方体的静态任务调度算法 .在算法的设计中 ,首先建立了任务优先级表和处理机优先级表 ,任务在调度时总是顺次调度高优先级任务 ,然后再从处理机优先级表中选择能使该任务最早开始执行的处理机 .最后 ,分别给出了基... 详细信息

该文给出一个基于超立方体的静态任务调度算法 .在算法的设计中 ,首先建立了任务优先级表和处理机优先级表 ,任务在调度时总是顺次调度高优先级任务 ,然后再从处理机优先级表中选择能使该任务最早开始执行的处理机 .最后 ,分别给出了基于 LU分解的任务图与随机生成的任务图的调度结果 .

关键词：静态任务调度超立方体多处理机算法

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千万亿次可扩展可容错自由网格数值模拟系统

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计算机研究与发展 2015年第4期52卷 823-832页

作者：黎雷生王朝尉马志涛霍志刚田荣中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

在千万亿次计算能力的驱动下,数值软件的发展进入了一个以海量并行为基本特征的历史转折期,可扩展和可容错成为大规模数值模拟的两大关键技术.petaPar模拟程序是以对传统数值技术形成优势互补的无网格类方法为切入点,面向千万亿次级计... 详细信息

在千万亿次计算能力的驱动下,数值软件的发展进入了一个以海量并行为基本特征的历史转折期,可扩展和可容错成为大规模数值模拟的两大关键技术.petaPar模拟程序是以对传统数值技术形成优势互补的无网格类方法为切入点,面向千万亿次级计算而开发的下一代新兴通用数值模拟程序.petaPar在统一架构下实现了光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)和物质点法(material point method,MPM)两种最为成熟和有效的无网格/粒子算法,支持多种强度、失效模型和状态方程;其中MPM支持改进的接触算法,可以处理上百万离散物体的非连续变形和相互作用计算.系统具有以下特点:1)高可扩展.实现单核单Patch极端情形下计算和通信的完全重叠,支持动态负载均衡;2)可容错.支持无人值守变进程重启动,在系统硬件出现局部热故障时可以不中止计算;3)适应硬件体系结构异构架构的变化趋势,同时支持flat MPI和MPI+Pthreads并行模型.程序在Titan千万亿次超级计算机上进行了全系统规模的可扩展性测试,结果表明该代码可线性扩展到26万个CPU核,SPH和MPM的并行效率分别为100%和96%.

关键词：千万亿次计算无网格/粒子模拟高可扩展高可容错多线程动态负载平衡

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胖树中的分布式动态容错路由

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计算机学报 2010年第10期33卷 1799-1808页

作者：胡农达王达伟孙凝晖中国科学院计算技术研究所中国科学院研究生院中国科学院高性能计算机研究中心

面向云计算的超大规模互连网络增加了对网络容错的要求,容错已成为互连网络的重要问题.为了保证网络的高可用性和高性能,文中基于胖树网络拓扑提出了一种分布式的动态容错路由方法.该方法通过引入一套链路失效消息传播机制和一套基于链... 详细信息

面向云计算的超大规模互连网络增加了对网络容错的要求,容错已成为互连网络的重要问题.为了保证网络的高可用性和高性能,文中基于胖树网络拓扑提出了一种分布式的动态容错路由方法.该方法通过引入一套链路失效消息传播机制和一套基于链路失效信息的动态容错路由算法来实现胖树网络的分布式动态容错.相比已有方法,该方法不增加网络硬件和路由路径长度,并且具有高执行效率和高性能.实验结果表明,在m端口交换机构成的胖树中,该方法可以容忍任意m/2-1条失效链路并以高概率容忍更多条失效链路的组合,同时保持网络的高性能.

关键词：容错胖树分布式路由动态失效链路失效消息

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基于定制协处理器的基因重测序加速技术研究

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计算机研究与发展 2014年第9期51卷 1980-1992页

作者：汤文张春明谭光明张佩珩孙凝晖中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

自2008年1月高通量测序技术应用以来,测序的通量和成本都在不断下降.然而基因数据的爆发式增长速度已经超过了摩尔定律,对海量数据的计算处理能力成为制约基因测序应用推广的瓶颈.以基于Hash索引的重测序算法为目标,对计算和访存行为进... 详细信息

自2008年1月高通量测序技术应用以来,测序的通量和成本都在不断下降.然而基因数据的爆发式增长速度已经超过了摩尔定律,对海量数据的计算处理能力成为制约基因测序应用推广的瓶颈.以基于Hash索引的重测序算法为目标,对计算和访存行为进行分析,从而提出了一个现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)作为协处理器的架构,并在Convey公司的HC-1ex平台上进行了设计与实现.其基本处理单元内部采用全流水的设计及FIFO隔离计算模块和访存模块,可以完整执行重测序算法的核心流程.通过将基本处理单元和访存端口的一对一绑定,在4块Xilinx Virtex-6LX760上实现了64路并行处理流程,总平均读内存带宽可达22.59GBps.与8核Intel Xeon处理器相比,可以提升28.5倍的性能.

关键词：高通量测序技术短序列比对 Hash索引现场可编程门阵列异构体系结构

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用户级通信在软件分布式共享存储系统中的应用与分析

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计算机研究与发展 2001年第4期38卷 451-457页

作者：毛永捷施巍松祝明发中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究室北京100080

通信性能不高是影响软件分布式共享存储系统性能的主要因素之一 .用户级通信技术能够充分发挥高速网络的硬件性能 ,减少数据拷贝次数、降低软件开销 ,明显改善了带宽和延迟 ,为软件分布式共享存储系统性能的提高开辟了新的途径 .设计并... 详细信息

通信性能不高是影响软件分布式共享存储系统性能的主要因素之一 .用户级通信技术能够充分发挥高速网络的硬件性能 ,减少数据拷贝次数、降低软件开销 ,明显改善了带宽和延迟 ,为软件分布式共享存储系统性能的提高开辟了新的途径 .设计并实现了一个面向软件分布式存储系统的用户级通信库 ,它不仅改善了系统的通信性能 ,同时也使得系统的并行计算性能得到改善。

关键词：用户级通信软件分布式共享存储系统并行计算编程接口

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基于链路状态数据库的数据中心网络异常检测算法

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计算机研究与发展 2018年第4期55卷 815-830页

作者：许刚王展臧大伟安学军中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

目前IDC数据中心内部由于网络攻击或网络配置等原因路由会经常变化,然而由于缺乏有效的监控软件,路由异常、路由抖动难以发现,故障难以定位.数据中心业务出现网络故障时无法确认故障点导致修复时间延长、用户体验降低和运营收入减少等问... 详细信息

目前IDC数据中心内部由于网络攻击或网络配置等原因路由会经常变化,然而由于缺乏有效的监控软件,路由异常、路由抖动难以发现,故障难以定位.数据中心业务出现网络故障时无法确认故障点导致修复时间延长、用户体验降低和运营收入减少等问题.分析了当前主流数据中心的网络架构、通信协议和路由计算原理,提出了一种基于链路状态数据库(link state database,LSDB)的数据中心网络异常检测方法 LSAP,该方法通过搜集LSDB,使用改进路由算法计算全网路由形成路由择域信息库(routing information base,RIB),根据LSDB快照和RIB快照比对准确关联链路变化和路由变化,发现链路异常、路由异常,能够定位故障.LSAP基于大数据分析平台实时计算路由表,能够实现秒级处理上亿条路由信息,满足当前数据中心对于分析速率的要求.通过在数据中心网络中部署试用,LSAP能够快速发现拓扑变化、复原路由表,统计分析所有路由变化,先于业务发现路由异常、路由攻击,且对网络改动很少,被动搜集数据不影响网络自身稳定性,适用对稳定性要求较高的数据中心部署.

关键词：数据中心网络链路状态数据库路由表路由异常快速定位

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智能网卡综述

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计算机研究与发展 2022年第1期59卷 1-21页

作者：马潇潇杨帆王展元国军安学军中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100190

在网速飞速提升、内存瓶颈突出、网络处理开销愈发显著的时代,普通网卡在网络协议处理、数据搬移、使用灵活性等方面逐渐暴露出缺陷.智能网卡,作为可编程的智能网络设备,在数据中心、科学计算领域均得到广泛关注,成为解决网络瓶颈的关... 详细信息

在网速飞速提升、内存瓶颈突出、网络处理开销愈发显著的时代,普通网卡在网络协议处理、数据搬移、使用灵活性等方面逐渐暴露出缺陷.智能网卡,作为可编程的智能网络设备,在数据中心、科学计算领域均得到广泛关注,成为解决网络瓶颈的关键技术.在网络协议处理卸载、网络功能虚拟化、特定应用加速等应用场景中发挥着重要作用.综述从智能网卡的基础架构、编程框架、应用方向和热点问题4个方面进行分析,总结了目前产业界中的典型产品、学术界中的重要成果,明确了不同设计架构的优势和不足,分析了不同编程框架适用的应用场景,介绍了智能网卡在典型数据中心应用、科学计算应用实例中的作用,对不同应用场景中智能网卡的软硬件协同设计提供了建议.最后,综述对当前智能网卡设计、使用中仍然存在的热点问题进行总结,总结了通用的智能网卡设计思路,指明未来有价值的重要研究点.

关键词：智能网卡可编程架构编程框架网络卸载高性能网络在网计算

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提升稀疏目录缓存一致性系统性能的方法

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计算机研究与发展 2014年第9期51卷 1955-1970页

作者：张轮凯宋风龙王达范东睿孙凝晖中国科学院计算技术研究所高性能计算机研究中心北京100190 中国科学院大学北京100049

稀疏目录技术在缓存一致性非一致存储访问(cache coherent non-uniform memory access,ccNUMA)系统中有广泛应用.但是,稀疏目录技术的一个主要缺陷在于目录项替换在目录热点存在的情况下会严重降低系统的性能.针对此问题,研究如何提升... 详细信息

稀疏目录技术在缓存一致性非一致存储访问(cache coherent non-uniform memory access,ccNUMA)系统中有广泛应用.但是,稀疏目录技术的一个主要缺陷在于目录项替换在目录热点存在的情况下会严重降低系统的性能.针对此问题,研究如何提升稀疏目录性能.首先,从定性和定量的角度对主流的稀疏目录替换算法进行了分析,并且发现最为原始的最久未使用(least-recent-used,LRU)算法的性能实际上要优于一些近期提出的目录替换算法,如最少共享者(least-sharer-count,LSC)算法.其次,将victim cache的思想应用到稀疏目录上,提出了victim目录(victim directory),该技术在主稀疏目录模块上加入了一个小的全相联二级目录存储.最后,提出了选择性victim目录(selective victim directory)技术,使得victim目录选择性地仅存储有用的目录项,从而进一步减少了目录替换的数量.选择性victim目录通过向所有节点的cache发出探查消息(probe messages),从而选择性地存储较为有用的目录项.实验证明,选择性victim目录取得了比简单victim目录更好的性能;而且在仅增加了1KB左右的硬件开销的代价下,选择性victim目录节省了35.7%的程序运行时间.

关键词： ccNUMA系统稀疏目录替换算法 victim目录选择性victim目录

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