并行计算详解:硬件基础、算法设计与性能评测

需积分: 9 1 下载量 68 浏览量 更新于2024-08-22 收藏 2.59MB PPT 举报
"Amdahl定律是并行计算领域的一个关键概念,它描述了在并行化处理中系统性能提升的理论上限。此定律指出,即使系统中的部分任务可以并行化,整体性能的提高也会受到不可并行部分的限制。公式W_s + W_p 可以表示为 f + (1-f),其中W_s代表串行部分的工作量,W_p代表并行部分的工作量,而f是并行部分占总工作量的比例。当并行度p趋向于无穷大时,系统的加速比S的极限为1/f,这意味着并行化只能在一定程度上提高速度,因为始终存在一部分不可并行化的任务。W_o表示并行化带来的额外开销,这可能包括通信和同步成本。 并行计算是利用多处理器或多核心同时处理数据,以提高计算效率和解决大规模问题的技术。课程由曾碧卿博士教授讲解,涵盖了从硬件基础到算法设计的广泛主题。在硬件基础部分,学生将学习并行计算机系统及其结构模型,如SMP(对称多处理器)、MPP(大规模并行处理)和Cluster(集群)。并行计算性能评测是另一个关键领域,通过性能指标评估并行系统的效能。 在并行算法设计方面,课程深入探讨了设计基础、一般设计方法、基本设计技术和设计过程。这些章节旨在帮助学生理解和应用并行算法,提高计算效率。并行数值算法是并行计算应用的重要部分,通常涉及科学计算和工程问题的解决方案。尽管课程目录中有一些内容标记为非必讲,鼓励学生根据个人兴趣自我学习,但并行数值算法的学习对于理解并行计算的实际应用至关重要。 此外,课程还强调了实验课的重要性,实验成绩将计入总评成绩,同时提醒学生课堂纪律,如不迟到、早退,积极参与,不做影响他人学习的行为。通过这样的课程设置,学生将获得全面的并行计算理论与实践知识,为未来在相关领域的工作或研究打下坚实基础。"