并行算法设计:分而治之与现代计算机的并行性能

需积分: 10 1 下载量 79 浏览量 更新于2024-08-17 收藏 492KB PPT 举报
"分而治之-并行算法设计"一文主要探讨了并行算法在计算机科学中的重要性和设计策略。文章首先提到了现代计算机的并行性这一核心概念,强调了并行计算并非新概念,而是古老思想在计算机领域的扩展。作者曹振南引用了Gill的观点,指出尽管并行编程可能不会立即成熟,但其潜力巨大,能提升计算机性能和功能。 文章详细阐述了并行计算的目的,从系统和应用两个层面解释了并行化的必要性,包括集成系统资源、满足性能需求以及分解任务以实现大规模或精细计算。并行计算的主要功能被总结为缩短单个问题解决时间、扩大问题规模和提高整体吞吐率。 在硬件层面,文章介绍了两种常见的并行计算架构:共享内存SMP并行计算机,如SGI Power Challenge和SUN E10000,它们采用对称多处理器,处理器间通过系统总线共享内存,虽然易于使用和维护,但受带宽限制,适合小规模的并行处理。另一种是分布内存MPP型计算机,即Massively Parallel Processors,由众多独立节点组成,每个节点有自己的内存,通过高速网络互联,能够支持大量处理器,适合处理大规模数据和复杂任务。 文章还提到了并行编程的方法,如OpenMP、消息传递(MPI)和HPF,这些工具使得开发人员能够在不同的硬件平台上有效地进行并行编程。最后,曹振南通过对分而治之的讨论,展示了如何将复杂问题分解为更小的部分,以便在并行环境中高效地求解。 这篇论文深入剖析了并行算法的设计原则,硬件架构,以及编程技术,为理解并利用现代计算机的并行特性提供了实用的指导。通过阅读这篇文章,读者可以了解到并行计算的关键要素,以及如何将其应用于实际的算法设计中。