摘要：根据计算趋近数据的原则,提出面向MPI集合操作的定制化片上网络设计方法,通过增强现有片上路由器的硬件功能实现MPI集合操作在网络层的加速。设计MPI归约操作,将其扩展至多种集合操作,并与一种针对确定性路由算法且可动态学习消息传输路径的自适应方法相结合,使集合操作可在扩展后的片上路由器上完成,加速处理过程并减少处理器核负载。此外,提出片上路由器的微体系结构设计方法,比较不同片上网络中扩展后的片上路由器布局并评估相应性能、功耗和片上面积。测试结果表明,与基于软件的最优实现相比,该方法在仅消耗有限功耗与片上面积的基础上,可使MPI归约性能提升6.4~41.7倍,广播性能提升15.3~31.2倍,全局归约性能提升5.4~9.7倍,收集性能提升1.3~1.8倍。

摘要：随着GPU等加速部件在超级计算领域的广泛应用,超级计算机单个节点的硬件并行度比单核时代高几倍甚至几十倍。在该环境下,并行应用于单个芯片、计算节点内和计算节点间的通信密度较单核时代急剧增加,通信瓶颈问题愈发突出。为应对高并行度带来的通信瓶颈问题,提出一种同步引擎的硬件设计,该同步引擎可有效地支持和加速计算节点内多任务间频繁小数据量传输(细粒度同步)以及计算节点内和节点间的Barrier、All-reduce集合操作,进而加速并行应用的性能。测试结果表明,在16进程规模下的集合操作测试中,同步引擎相比传统的软件实现有约4倍的加速,在三角矩阵分解(LU分解)测试程序中可以获得约20%的性能提升。

摘要：分析了抽象程序设计语言 Apla( Abstract Programming Language)定义的集合操作的实现算法思想 ,用 PAR方法 (分划递推法 ,Partition- and- Recur)推导了实现集合操作的 Apla程序 ,并分别将这些抽象程序用三种数据结构 (向量 ( Vector)、数组 ( Array)、链表 ( nodep,自定义 ) )来实现 ,构成了自定义 Java集合类库。该类库可用于 Apla- Java程序自动转换系统和体现数据抽象思想的 Java程序开发。