并行计算与存储器性能：中科大讲义解析

"这是一份来自中国科学技术大学的关于并行计算的讲义，涵盖了并行计算的结构、算法和编程等多个方面，深入探讨了并行计算机系统及其结构模型，包括SMP、MPP和Cluster等当代并行机系统，以及并行计算的性能评测。此外，讲义还涉及并行算法设计的基础、一般设计方法和技术，以及并行数值算法如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换。在编程方面，讲解了并行程序设计基础、模型以及在共享存储和分布式存储系统中的编程实践，同时提到了并行程序设计环境与工具的应用。" 这篇讲义详细阐述了并行计算的重要概念和关键知识点。首先，它引入了并行计算的概念，并将其与计算科学相结合，讨论了科学与工程问题对计算能力的需求。接着，深入到并行计算机系统的互连结构，分别讲解了静态互联网络、动态互连网络和标准互联网络的不同特点。在并行计算机系统结构部分，不仅介绍了并行计算机的结构模型，还探讨了并行计算机访问存储器的层次结构，如Cache、主存（L1、L2、L3）和主存储器（B），并提供了计算存储器带宽的实例，如RISC指令执行时的数据传输速率。 并行计算性能评测是讲义中的一个重要章节，对于理解和优化并行系统至关重要。而并行算法设计则占据了讲义的大部分篇幅，从设计基础到一般设计方法和技术，再到具体的设计过程，全面覆盖了并行算法的核心概念。这部分内容对于理解和实现高效的并行计算至关重要，特别是对于处理大规模数据和复杂计算问题的科学计算领域。 在数值算法部分，讲义详细讨论了并行环境下基本通信操作的实现，以及如何进行稠密矩阵运算、求解线性方程组和执行快速傅里叶变换。这些是数值计算中的核心算法，通过并行化可以显著提高计算效率。 最后，讲义还关注了并行程序设计，包括基础理论、编程模型以及在共享存储和分布式存储系统中的编程实践。并行程序设计环境与工具的介绍，为实际开发并行应用提供了实用指导。 这份讲义是学习并行计算的宝贵资料，它覆盖了从系统架构到算法设计，再到编程实践的全面内容，对于希望深入理解并行计算的学者和工程师来说极具价值。