《并行计算机体系结构》教学大纲.doc

并行计算机体系结构教学大纲一、教学目标和要求：并行计算的性能与并行算法的并行性和计算机系统的并行处理能力有很大关系；如何开发计算机系统软、硬件的并行性,以适应并行计算的性能需求和规模需求是当今计算机系统的研究热点。并行计算机体系结构主要是在微型计算机结构的基础上，分析并行计算机体系结构，讨论系统性能的评测及其可扩展性，以期在系统资源增长时使机器性能按比例增长。主要内容有并行计算机模型与体系结构、性能评测方法、编程模型与通信模型、互连与通信技术、共享存储与Cache一致性、分布存储与可扩展性等。通过本课程的学习，希望学生能够从并行计算机模型、并行程序编程模型、可扩展性原理等基础理论出发，掌握并行计算机的结构原理、组成技术、互连与通信技术，为并行算法研究和并行程序设计打下坚实的基础。二、教学大纲（含章节目录）：本课程主要介绍并行计算机系统的理论、结构与技术。主要内容包括并行计算机模型与体系结构、编程模型与通信系统、共享存储与Cache一致性、分布存储与可扩展性、互连网络、通信时延包容等。 具体章节内容如下：第一章 系统结构设计基础第一节 计算机系统结构概念第二节 系统设计的定量原理第三节 计算机系统性能评价第四节 系统结构中并行性的发展第二章 微处理器结构与技术第一节 微处理器结构第二节 存储系统第三节 标量流水技术第四节 指令级并行技术第三章 并行计算机体系结构第一节 并行计算机系统简介第二节 并行计算机体系结构第三节 可扩展设计原理第四章 性能评测第一节 引言第二节 机器级性能评测第三节 算法级性能评测第四节 程序级性能评测第五节 如何提高性能第五章 互连网络第一节 互连网络基本结构第二节 网络拓扑结构第三节 网络路由算法第四节 交换机的设计第六章 共享存储多处理机第一节 共享存储多处理机第二节 基于监听的Cache一致性协议第三节 基于监听的Cache一致性实现.第四节 同步操作的设计与实现第七章 分布共享存储多处理机第一节 分布存储与可扩展性第二节 编程模型的实现第三节 通信辅助部件的实现第四节 Cache一致性的实现第五节 放松的存储一致性模型第六节 时延包容技术第八章 机群系统第一节 机群化体系结构第二节 单一系统映像第三节 作业管理第四节 并行文件系统第五节 实例分析