logP模型详解：并行计算的结构、算法与编程

logP模型是并行计算领域中的一个重要理论框架，它由Culler在1993年提出，主要用于描述分布式存储、点对点通信的多处理器系统的行为。这个模型主要关注的是处理器间通信的性能参数，包括： 1. **网络延迟** (L): 指数据在不同处理器之间传输的时间，反映了网络连接的速度和距离对通信效率的影响。 2. **通信开销** (o): 包括数据封装、路由、确认等过程所需的额外时间和带宽资源，这些都对整体计算性能有显著影响。 3. **带宽** (g): 定义为1/g，即每单位时间内可以传输的数据量，这与处理器间的通信速度密切相关。 4. **处理器数量** (P): 并行系统中的处理器数目，决定了并发执行任务的数量和可能的并行度。 logP模型的核心思想是通过这些参数来衡量和预测在不同并行架构下，执行并行任务的性能瓶颈。模型强调了隐式同步，即处理器之间的协作不依赖于显式的同步机制，而是通过通信完成。 中科大的课程涵盖了并行计算的多个方面，包括并行计算机系统的结构模型，如SMP（Symmetric Multi-Processor，对称多处理器）、MPP（Massively Parallel Processor，大规模并行处理器）和Cluster（集群计算）的比较；性能评测方法，以及并行算法设计的基础和技术。课程还深入探讨了并行数值算法，如基本通信操作、矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换，这些都是并行计算的核心应用领域。 在并行程序设计部分，学员学习了并行程序设计的基础，共享存储系统编程，以及在分布存储系统中的并行编程技巧。同时，课程还讲解了并行程序设计环境和工具，帮助学生理解如何在实际环境中实现高效的并行计算。 logP模型是理解并行计算性能的关键概念，而中科大的讲义则提供了一个全面的体系，涵盖了并行计算从理论到实践的各个方面，使学生能够掌握并行计算的设计、分析和实现技巧。