检索结果-内蒙古大学图书馆

2012全国高性能计算学术年会

作者： LUO Hong-Bing 罗红兵 ZHANG Xiao-Xia 张晓霞 WANG Wei 王伟 WU Lin-Ping 武林平 High performance computing center Institute of applied physics and computional mathematicsBeijing 1 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094

尽管高性能计算机性能提升越来越快，但由于其体系结构的复杂性和微处理器的复杂性，并行应用程序普遍存在性能问题，许多实际应用的持续性能通常只能达到机器峰值性能的5～10％，因而并行应用性能优化一直是高性能计算领域关注的焦点... 详细信息

尽管高性能计算机性能提升越来越快，但由于其体系结构的复杂性和微处理器的复杂性，并行应用程序普遍存在性能问题，许多实际应用的持续性能通常只能达到机器峰值性能的5～10％，因而并行应用性能优化一直是高性能计算领域关注的焦点之一。本文主要从如何提高并行程序的单任务执行效率角度进行并行程序优化的探讨，以基于JASMIN 框架实现的Euler 为例，探讨并行程序在Xeon 微处理器平台上的具体性能问题和指令级性能优化方法，并完成了Euler 程序的优化。优化后程序中的核心模块gas1dapproxy 执行时间缩短了一半以上，总运行时间减少了21～34％。性能优化实验表明：流水线效率已成为影响科学计算类实际应用程序计算效率的重要因素，需要通过降低计算语句的依赖度、减少长延迟计算数量等方法予以改进。

关键词：并行程序计算效率性能优化

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基于预算的资源管理模型

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S1期39卷 125-129页

作者：罗红兵王伟张晓霞武林平北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

针对现有批作业系统中的资源管理方式在资源使用公平性和合理性、作业服务质量(QoS)与实际需求存在较大差距的问题,提出一种基于经济学原理的资源管理模型——BB-RAM模型.模型通过预算机制来实现对计算资源管理和使用的宏观控制,最终达... 详细信息

针对现有批作业系统中的资源管理方式在资源使用公平性和合理性、作业服务质量(QoS)与实际需求存在较大差距的问题,提出一种基于经济学原理的资源管理模型——BB-RAM模型.模型通过预算机制来实现对计算资源管理和使用的宏观控制,最终达到资源使用最优化和保证作业服务质量的目的.基于实际作业流的仿真结果表明该模型的作业调度的作业延误率、效益值等QoS指标,以及平均响应时间等传统评价指标都优于传统调度策略.

关键词：高性能计算机资源管理并行作业调度经济模型预算机制

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集群系统运行状态监控软件设计

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S1期39卷 148-152页

作者：武林平张晓霞王伟罗红兵北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

结合现有监控方法,设计并实现了一种针对集群系统关键部件的多层次、集中式监控软件.该软件的监控状态参数丰富,涵盖了部件的物理状态、节点的负载状态、节点的事件信息状态和数字电路逻辑状态这4大类运行状态;其状态数据使用数据库集... 详细信息

结合现有监控方法,设计并实现了一种针对集群系统关键部件的多层次、集中式监控软件.该软件的监控状态参数丰富,涵盖了部件的物理状态、节点的负载状态、节点的事件信息状态和数字电路逻辑状态这4大类运行状态;其状态数据使用数据库集中存储,便于历史数据的检索与分析;状态数据具有统一时钟,能够再现集群系统历史某时刻的运行时场景.在实际系统上的运行结果表明:基于该软件实现的故障在线自动处理机制能够提高系统运行稳定性及作业的成功率.

关键词：集群系统稳定性资源管理状态监控故障在线自动处理

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提高集群系统稳定性的自动化管理方法

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华中科技大学学报（自然科学版） 2011年第S1期39卷 144-147页

作者：魏勇邢莉武林平罗红兵北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094

为了提升网格节点集群平台的稳定性,提出了一种应用于大规模集群系统的自动管理方法,将该方法部署到本单位曙光5000集群上,取得了较好运行效果.分析了曙光5000使用过程中发生的3类故障模式:计算节点死机,NIS客户端系统失效和违规作业;... 详细信息

为了提升网格节点集群平台的稳定性,提出了一种应用于大规模集群系统的自动管理方法,将该方法部署到本单位曙光5000集群上,取得了较好运行效果.分析了曙光5000使用过程中发生的3类故障模式:计算节点死机,NIS客户端系统失效和违规作业;根据每类故障的发展特征,实现了处理这些故障模式的系统故障自动管理方法;实际运行效果表明该方法能够提高作业成功率,降低计算节点失效率.

关键词：故障自动管理中国国家网格集群系统稳定性主动容错

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多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

多核体系结构上迭代方法的通信与计算比分析

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2012全国高性能计算学术年会

作者： XU Xiao-Wen 徐小文 MO Ze-Yao 莫则尧 High Performance Computing Center Laboratory of Computational PhysicsInstitute of Applied Physics a 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心计算物理重点实验室北京 100094

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点... 详细信息

迭代方法是科学计算中求解大规模稀疏线性代数方程组最常用的方法。迭代方法的并行可扩展性能取决于迭代过程中通信与计算开销之比。稀疏矩阵与向量的乘积(SpMV)、向量与向量的内积(Dot)是迭代方法的两个基本运算，分别需要局部点对点通信和全局规约通信，是影响迭代方法并行可扩展性能的主要瓶颈。多核体系结构需要并行迭代方法适应更细粒度的并行计算，通信与计算比对并行性能的影响更为突出。针对多核体系结构特征，本文分析并行迭代方法的通信与计算比。具体地，引入渐近规模，即满足加速条件的计算规模下界，来反映并行迭代方法适应细粒度计算的能力，并由此刻画通信与计算比。基于此，在一台包含128 个双路四核计算节点的并行机上(共1024 个CPU 核)，分别基于纯进程并行(MPI)和进程/线程混合并行(MPI/OpenMP)，分析了几类常用迭代方法的通信与计算比。数值结果表明，基于MPI 的纯进程并行性能受限于内积计算的渐近规模，难以适应多核体系结构上的大规模计算。基于MPI/OpenMP 的进程/线程混合并行可缓解进程间的MPI 通信开销，降低渐近规模，改善并行可扩展性能。基于这些结果，从迭代方法的算法设计和并行实现等方面讨论了面向更大规模的多核系统，降低通信与计算比的途径和方法。

关键词：高性能计算机多核体系结构迭代方法并行可扩展

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热传导方程三层并行差分格式初始条件的计算

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计算物理 2011年第4期28卷 488-492页

作者：左风丽崔霞袁光伟北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088 北京应用物理与计算数学研究所计算物理重点实验室北京100088

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有... 详细信息

给出二维热传导问题的三层差分格式初始条件的一种显式计算方法,对于由此形成的内边界预估校正三层并行差分算法,证明稳定性和收敛性定理.并行数值试验表明,方法稳定,且与通常采用隐式格式计算初始条件的方法相比,易于程序实现;与已有的扰动算法相比,能大幅度减小误差.

关键词：三层差分格式初始条件稳定显式计算方法

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多核集群中系统噪音的测量

多核集群中系统噪音的测量

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2012全国高性能计算学术年会

作者：武林平 Wu Linping 魏勇 Wei Yong 刘旭 Liu Xu 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094 China 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京 100094 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 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094 China State Key Laborato

并行程序在运行过程中,位于计算节点上的进程经常由于CPU要处理来自硬件、固件、节点操作系统、系统管理软件等部件的干扰而被迫中断,这些由于系统部件所引起的计算进程中断被称之为“系统噪音”.相关研究表明,噪音的叠加对大规模并行... 详细信息

并行程序在运行过程中,位于计算节点上的进程经常由于CPU要处理来自硬件、固件、节点操作系统、系统管理软件等部件的干扰而被迫中断,这些由于系统部件所引起的计算进程中断被称之为“系统噪音”.相关研究表明,噪音的叠加对大规模并行程序的性能有较大影响,特别是当前的大规模集群系统,单节点数十核、全系统数万核,需要对系统噪音进行精确的量化分析.本文在总结相关研究的基础上,实现了一个低开销、可扩展性好的噪音测量软件NoiseProfiler.该软件实现固定工作量、固定时间量、噪音序列三种噪音测量方法,能够从不同视角刻画系统的噪音特征;实现单核、单CPU、全节点三种测量流程,分别针对多核集群系统的多种使用模式;低时间开销,在2000个节点上测量时间最长1458秒;具有良好的可扩展性,节点数量从125增加到2000,其测量总时间仅增加3.9％.应用到某单位生产系统P上,检测到P内存在两类较大噪音源,通过改进系统、消除噪音源,实际并行程序的测试性能分别提升38.5％、48％.

关键词：并行程序多核集群系统噪音测量性能优化

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利用位图索引加速大规模科学数据按需访问

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计算机研究与发展 2011年第S1期48卷 94-99页

作者：夏芳陈虹曹立强沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100088

在分析TB及以上规模复杂科学数据时,实现关键数据的快速定位是一项非常具有挑战性的任务.通过引进目前国际最新位图索引技术,设计并实现科学数据按需访问软件系统,综合利用分段、编码、WAH压缩等位图索引改进策略,减少索引尺寸规模和查... 详细信息

在分析TB及以上规模复杂科学数据时,实现关键数据的快速定位是一项非常具有挑战性的任务.通过引进目前国际最新位图索引技术,设计并实现科学数据按需访问软件系统,综合利用分段、编码、WAH压缩等位图索引改进策略,减少索引尺寸规模和查询响应时间.通过实际数据性能结果表明,此方法可以将大规模科学数据的按需访问速度提高2～10倍.

关键词：科学数据按需访问位图索引查询处理

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一种空间矩形剖分的负载平衡算法

一种空间矩形剖分的负载平衡算法

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2012全国高性能计算学术年会

作者： Liu Xu 刘旭 Zhang Aiqing 张爱清 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094 State Key Laboratory of C 北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心北京100094 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 Institute of Applied Physics and Computational Mathematics Beijing 100094 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

在一些复杂的结构网格应用中，计算区域由处于不同索引空间中的多个矩形区域拼接构成。传统的负载平衡方法无法解决这些应用中的空间矩形剖分的负载平衡问题。为了解决这种负载平衡问题，推广了递归对分法。理论分析表明，新方法具有线... 详细信息

在一些复杂的结构网格应用中，计算区域由处于不同索引空间中的多个矩形区域拼接构成。传统的负载平衡方法无法解决这些应用中的空间矩形剖分的负载平衡问题。为了解决这种负载平衡问题，推广了递归对分法。理论分析表明，新方法具有线性时间复杂度。模型问题和实际问题的测试结果表明，针对数千路的剖分问题，该算法能够计算出具有较高负载平衡效率和较好面体比的剖分。

关键词：并行计算结构网格负载平衡算法空间矩形剖

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利用位图索引加速大规模科学数据按需访问

利用位图索引加速大规模科学数据按需访问

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2010年第16届全国信息存储技术大会（IST2010）

作者：夏芳陈虹曹立强沈卫超北京应用物理与计算数学研究所高性能计算中心

关键词：科学数据按需访问位图索引查询处理

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