摘要：设计动态图上最短路径距离查询的并行计算框架。通过构建增量图的方法,实现一个批次内的多个查询在不同数据图版本的多线程并发执行。对于每个查询,使用双向宽度优先搜索算法来减少搜索空间,并提出搜索过程中扩展方向的决策函数。利用BSR对数据图邻接表进行编码,结合SIMD指令和图顶点重标号算法,进一步提升数据级并行度。在真实图数据集下的大量实验验证了所提方法的高效性。

摘要：由于超强的计算能力、高速访存带宽、支持大规模数据级并行程序设计等特点,GPU已经成为超级计算机和高性能计算(HPC)集群的主流加速器。随着处理单元的发展和集群节点的拓展,GPU集群不仅在节点层面呈现异构化,节点内也趋于异构化,大大提高了在GPU集群中编程的复杂度。主流GPU异构集群系统大多采用针对GPU的异构计算编程模型与面向分布式内存的消息传递模型的简单结合方式,这种方式使得GPU集群程序设计缺乏确定的准则,往往是低效而且易错的。为了提高在GPU集群中编程的效率,降低编程复杂度,以及实现平台无关性,提出一套异构GPU集群的并行分布式编程的解决方案。该方案通过采用扩展语言方法提出了编程框架DISPAR,并实现了预处理器系统StreamCC。实验证明了其可行性。

摘要：设计和实现了一种多态并行处理器中的SIMD控制器。为满足图像并行处理的需要,以实现高效的数据级并行计算为目标,采用状态机实现了行、列、簇控制器的设计,完成了SIMD指令的发送、数据的加载和远程数据的传输。在阵列机上分区并发实现了SIMD和MIMD两种计算模式,能够实现两种计算模式的切换。专用的硬件电路设计提高了该处理器处理并行数据的能力。

摘要：针对图形图像处理器中指令与数据加载以及数据收集的问题,设计和实现了一种时钟共享多线程处理器中的SIMD控制器,完成相关SIMD指令的发送、数据的加载和数据的收集。该控制器以实现高效的数据级并行计算为目标,采用有限状态机实现了前向处理单元、行控制器和列控制器的设计。实验结果表明,所设计的专用硬件电路能够有效提高图形图像处理器处理并行数据的能力。

摘要：单指令流多数据流(SIMD)是实现数据级并行的有效方法,但访问地址非对齐的数据严重影响程序的向量化,造成处理器性能下降。为降低非对齐访存延时,对高性能应用程序的访存结构进行建模,设计并实现SIMD分离缓冲行非对齐访存结构与双体cache非对齐访存结构。实验结果表明,在双体cache非对齐访存结构下,通过两数组相加与SIMD向量化实现的非对齐访存代码可达到对齐访存代码性能的99%,提高了SIMD向量化的访存效率。

摘要：通过对多核处理器体系结构、多核单元内部结构设计及指令级并行运行模式等方面进行深入研究,探索适用于无线通信的多核并行处理器。在分析SIMD体系结构的基础上,从体系结构系统设计到处理单元PE内部电路设计,给出一种多核处理器体系结构,在处理单元中能够实现指令级并行(Instruction-level Parallelism,ILP)和数据级并行(Data-level Parallelism,DLP)处理。

摘要：近年来,建筑信息模型(Building Information Model)成为建筑领域的一项重要技术,代表着建筑设计技术的一个方向。基于BIM技术的建筑成本估算是其中的一个重要环节,但由于这种估算难度大,受到的风险因素多,一般的分析方法难以充分地纳入各种影响因素,影响了评估的客观准确性。蒙特卡罗模拟方法是研究这类有众多复杂影响因素的分析过程的强有力工具,但庞大的计算量影响了其应用。基于现代众核处理机体系结构,将蒙特卡罗模拟过程设计为一个大规模数据级并行计算,使得庞大的计算量可通过处理机核的数量的增加而化解,不再成为应用中的障碍。实验结果验证了计算过程理想的并行性和可扩展性。

摘要：典型图形处理管线中的隐藏面消除、视窗变换、图元光栅化和像素着色等渲染阶段只需要定点运算,但是这些定点运算的数值范围需要变动。因此,设计了一种多格式定点处理单元来满足这些运算需求。设计中采用了指令双发射和多配置流水线等超标量处理机制,访存采用直接寻址,不含通用寄存器和LD/ST操作。值得一提的是,指令字中设置了阻塞标志位,用于控制互连通信模式,数据字中设置了格式标志位,用于控制多格式定点数据的处理。处理器实现了指令级并行、数据级并行等并行处理方式。