Visual Studio 2010并行计算概述.docx

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1、Visual Studio 2010并行计算概述并行计算（Parallel Computing）是指同时使用多台计算机协同合作解决计算问题的过程，其主要目的是快速解决大型且复杂的计算问题。应用软件编程范例快作系统图1：计算原理并行计算是相对于串行计算一一即在单个计算机（具有单个中央处理单元）上执行的操 作，所提出的。具体的说，并行计算是在多台（并行）计算机上将一个应用任务分解成多 个子任务，分配给不同的处理器，各个处理器之间相互协同，同时执行子任务的过程。 并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。时间上的并行就是指流水线技术，而空 间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。为执行并行计算，

2、计算资源应包括一台配有多处理（或并行处理）机的计算机和一个与网络相连的计算机专有编号。INTERCONNECTION NETWORK -INTERnENECTIQN NETWORK图 2： (a)SIMD 类型(b)MIMD 类型目前，对于并行计算的研究主要集中在空间上的并行问题上。空间上的并行导致了两类 并行机的产生，即单指令流多数据流(SIMD)和多指令流多数据流(MIMD)。类似地，我们 常用的串行机有时也被称为单指令流单数据流(SISD)。在1972年诞生的第一台并行计 算机ILLIAC IV就属于SIMD类型机器。而自上个世纪八十年代以来，都是以MIMD并行 计算机的研制为主。常见的

3、MIMD类的机器可分：并行向量处理机(PVP)、对称多处理机 (SMP)、大规模并行处理机(MPP)、工作站机群(COW)、分布式共享存储处理机(DSM)等五类。并行计算机主要有以下四种访存模型：l均匀访存模型(UMA)非均匀访存模型(NUMA)l全高速缓存访存模型(COMA)l致性高速缓存非均匀存储访问模型(CC-NUMA)和非远程存储访问模型(NORMA)。常见的基本并行算法有：划分法(partitioning)、分治法(divide-and-conquer)、流水 线方法(pipelining)、随机法(randomization)、平衡树法(balanced-tree)、倍增发 (doubling)、迭代法(iteration)等。在当前并行计算机上，比较流行的并行编成环境可以分为三类：消息传递、共享存储和 数据并行。消息传递的典型代表是MPI，它是基于大粒度的进程级并行，具有最好的可 移植性，几乎被当前流行的各类并行计算机所支持，且具有很好的可扩展性；共享存储 的典型代表是OpenMP，它主要应用于SMP、DSM类的并行计算机上，可扩展性不如消息 传递并行编程，不过这种方法并行编程难度较小；数据并行的典型代表是HPF，主要被SMP、DSM和MPP类型的并行计算机支持，它的数据存储模式是共享存储，对数据分配方式属于半隐式，可扩展性介于前两种之间。