并行计算系统可扩展性研究：同构与异构群集的效率模型

"基于高性能微机群集的可扩展性的研究与设计 (2010年) - 计算机科学期刊文章" 本文深入探讨了在高性能微机群集中的可扩展性研究，这是并行计算领域的一个核心议题。随着异构系统在计算领域的普及，对这些系统的可扩展性理解变得愈发重要，尽管相关研究相对较少。作者祝永志和田甜来自曲阜师范大学计算机科学学院，他们在2010年的《计算机科学》杂志第37卷第12期上发表了这篇论文。 首先，文章提出了一种创新的效率定义，该定义不仅适用于同构（即组件相同的）并行计算系统，也适用于异构（即组件不同的）并行计算系统。这一定义为分析不同类型的并行系统提供了统一的框架。通过这个定义，他们对可扩展性进行了详尽的分析，旨在理解系统如何随着规模的增加和工作负载的变化而保持或提高其效率。 文章进一步发展了一个等效率模型，该模型能够同时应用于同构和异构系统。这个模型揭示了在效率常数保持不变的情况下，系统规模和工作负载之间的关系。换句话说，它能够描绘出在保持一定性能水平的前提下，增加系统资源（如处理器数量）与处理任务量（工作负载）的平衡点。 在理论分析的基础上，作者进行了实验验证，以评估所提出的模型在预测并行计算系统的效率和可扩展性方面的效果。实验结果表明，该模型能够准确地评测系统性能，并有效地预测系统的高可扩展性。这对于系统设计者来说是极其宝贵的工具，因为他们需要在资源有限的情况下最大化系统的性能潜力。 关键词：并行计算、性能、加速比、等效率和高可扩展性，突显了论文的主要研究方向。通过这些关键概念，读者可以了解到如何通过优化系统设计来提升并行计算系统的整体效能，特别是在面对不断变化的工作负载和资源需求时保持其性能稳定性。 这篇2010年的研究论文为理解和改进高性能微机群集的可扩展性提供了重要的理论基础和实证证据，对于并行计算领域的研究人员和系统架构师具有重要的参考价值。