并行计算:一信一传模型与性能分析

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"单一信包一到一传输-并行计算是中科大的一门讲义,主要关注在并行计算领域的基础理论和实践。该讲义涵盖了并行计算机系统的基础结构、算法设计以及编程实现。首先,课程从并行计算的定义和其在当代科学与工程中的应用开始,强调了随着计算需求的增长,对并行处理能力的需求。接着,讲解了并行计算机系统的互连方式,包括静态、动态和标准互联网络,以及并行计算机的不同结构模型,如一维环形、带环绕的Mesh(网格)和超立方架构。 在通信方面,提到了两种通信模型tcomm(SF)和tcomm(CT),它们可能分别基于不同的通信策略,比如消息序列传递或循环传输。当处理器数量m远大于实际处理器p时,这两种通信方式的延迟可能接近,表现为ts+mtw的时间复杂度,其中ts是单次通信时间和mtw是通信量的网络延迟。 后续章节深入到并行算法的设计,包括基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换等核心主题。这些算法设计旨在提高计算效率,解决大规模并行计算中的问题。此外,课程还涵盖了并行程序设计,从基础原理到分布式存储系统编程,以及并行程序设计环境和工具的选择和使用。 整个讲义不仅理论性强,还结合了实践,适合对并行计算感兴趣的学生和工程师深入学习和理解这一领域。通过学习,学员将能够掌握并行计算的基本概念、设计方法和技术,以及如何在实际项目中有效地利用并行计算资源。"