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科学计算程序性能分析与优化关键技术研究

作为解决大规模计算问题的重要手段,高性能计算越来越广泛地应用到科学与工程的各个领域。随着高性能计算的发展,各种高性能计算机不断涌现并得到广泛使用,机器的峰值性能不断提高。但是,实际应用程序获得的持续性能并未随着机器峰值性能的提高而同比例提高,两者的差距日益扩大。程序性能优化是解决该问题的有效途径之一,得到学术界与工业界的高度关注。由于机器体系结构与程序结构日益复杂,影响程序性能的因素越来越多,同时各种因素之间又存在复杂、非线性的交互作用,使程序性能分析与优化面临很多挑战。本文围绕优化科学计算程序性能,缩短程序实际性能与机器峰值性能之间的差距这一根本目标,在程序性能优化参数选择、程序性能测试与特征分析、实际程序性能优化等方面进行了深入研究。本文的主要工作包括:(1) 提出程序缩减变换(Program Reduction Transformation)方法,以减少执行驱动参数选择的开销,建立了相应的缩减变换理论,并针对科学计算程序中  (本文共120页) 本文目录 | 阅读全文>>

《北京理工大学学报》2010年03期
北京理工大学学报

科学计算程序的验证和确认

针对科学计算中工程应用程序的研制和预测能力的评估,基于应用程序研制的过程与软件开发的生命周期,提出了一种科学计算...  (本文共5页) 阅读全文>>

《信息工程大学学报》2011年06期
信息工程大学学报

面向科学计算程序的向量化

随着多媒体应用的普及,越来越多的处理器集成了SIMD扩展,如何充分发挥SIMD功能部件的性能成为现代编译器面临的难题之一。从集合的角度分析...  (本文共6页) 阅读全文>>

《计算机工程与科学》2008年09期
计算机工程与科学

科学计算程序在FT64流处理器上的实现、优化和评测

流体系结构是一种适应VLSI工艺发展的新型体系结构,它是否对科学计算程序有效是一个广泛关注的问题。本文选取NASA并行测试程序集中的一...  (本文共4页) 阅读全文>>

国防科学技术大学
国防科学技术大学

科学计算程序的综合优化技术研究

作为解决大规模计算问题的重要手段,高性能计算越来越广泛地应用到科学与工程的各个领域。随着高性能计算的发展,各种并行计算机不断涌现并得到广泛使用。目前国内外流行的并行计算机体系结构主要有SMP、MPP、COW和SMP集群等,其中SMP集群体系结构结合了共享存储和分布式存储两种体系结构的特点,同时兼顾了计算性能和可扩展性两个方面。本文围绕这种多级并行体系结构中的超节点级、节点级和单机指令级三个层次的并行性开发与优化,在科学计算程序的综合优化技术研究方面做了以下的工作与创新:(1)针对SMP集群体系结构提出了多级并行计算时间模型,用于程序性能的微观分析;将单机处理速度与加速比统一起来,提出了基于单机优化加速因子的多级并行优化加速比评价模型,该模型分别从三个并行层次的角度出发对程序性能进行评价,并指导对程序的改进与优化。(2)提出了计算网格到处理器网格的新型映射策略,对处理器进行合理的逻辑组织,以最大限度地减少通信开销。(3)以实际测试...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>

《计算机集成制造系统》2018年07期
计算机集成制造系统

WRF与NPB科学计算程序在云平台上的性能研究

为了探究IaaS云平台在运行科学计算程序方面存在的优势与不足,采用虚拟化技术基于高性能计算物理集群创建了NUDT_SCICloud科学云平台,并选择通用NPB标准测...  (本文共6页) 阅读全文>>