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面向共享虚拟存储系统的编译支持的通信优化技术

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计算机学报 2000年第7期23卷 738-743页

作者：洪锦伟陈国良张兆庆章峰中国科学技术大学计算机科学与技术系合肥230027 中国科学院计算技术研究所高性能中心北京100080

当前的面向消息传递的自动并行编译器由于各种原因 ,只能支持极有限的一类数据并行应用程序 .共享虚拟存储系统 SVM和面向共享存储的编译技术的相结合有效地解决了这一问题 ,使得编写并行应用程序变得十分容易 ,而且易于移植 .然而 ,研... 详细信息

当前的面向消息传递的自动并行编译器由于各种原因 ,只能支持极有限的一类数据并行应用程序 .共享虚拟存储系统 SVM和面向共享存储的编译技术的相结合有效地解决了这一问题 ,使得编写并行应用程序变得十分容易 ,而且易于移植 .然而 ,研究表明通信是影响基于 SVM的应用程序性能的主要因素之一 .在文中 ,针对底层SVM的特性 ,提出了页面对齐、软流水等编译支持的通信优化技术 .在 SVM系统 JIAJIA的平台上实现了制导辅助的自动编译器 Autopar4Jia Jia,用它对标准测试程序包 NAS进行了测试 ,实验结果表明编译支持的通信优化技术对于提高运行在

关键词：共享虚拟存储系统自动编译通信优化

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基于重排序变换和循环分布的通信优化算法

计算机科学 2012年第9期39卷 296-301页

作者：陈达智赵荣彩韩林丁锐赵捷解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

针对现有通信优化算法无法使MPI自动并行化编译器生成加速比理想的消息传递程序问题,提出了一种基于重排序变换和循环分布的通信优化算法。该算法根据给出的过程间副作用集合和基于mpi_wait/mpi_irecv移动的重排序变换规则,有序地采用... 详细信息

针对现有通信优化算法无法使MPI自动并行化编译器生成加速比理想的消息传递程序问题,提出了一种基于重排序变换和循环分布的通信优化算法。该算法根据给出的过程间副作用集合和基于mpi_wait/mpi_irecv移动的重排序变换规则,有序地采用重排序变换和循环分布,尽可能安全地扩大点到点非阻塞通信中通信与计算的重叠窗口,使MPI自动并行化编译器生成具有更多计算重叠通信的消息传递代码。实验结果表明,该算法能够隐藏更多的点到点非阻塞通信开销,并且明显提升消息传递程序的加速比。

关键词：重排序变换循环分布通信优化并行化编译点到点非阻塞通信通信与计算重叠

基于通信优化的Infiniband集群MPI作业加载

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计算机应用研究 2011年第11期28卷 4256-4259页

作者：曹宗雁牛铁赵毅朱鹏迟学斌中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心北京100190 中国科学院研究生院北京100049

针对如何缓解Infiniband集群中因通信冲突引起的MPI程序性能下降问题进行了研究,从系统管理的角度出发,提出了通过改变进程映射来优化MPI作业加载方案从而优化应用程序通信性能的方法,设计了用于评价MPI作业加载方案的通信性能损失系数(... 详细信息

针对如何缓解Infiniband集群中因通信冲突引起的MPI程序性能下降问题进行了研究,从系统管理的角度出发,提出了通过改变进程映射来优化MPI作业加载方案从而优化应用程序通信性能的方法,设计了用于评价MPI作业加载方案的通信性能损失系数(CPLR)指标,基于模拟退火算法设计了优化加载方案的搜索算法,并对所提出的指标和算法进行了实现和测试。测试结果表明,经过优化加载后的MPI程序在通信性能上有一定程度的提高。

关键词：高性能计算机 Infiniband 集群 MPI 作业加载通信优化

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并行识别中的依赖关系与通信优化研究

计算机应用 2007年第B12期27卷 9-11页

作者：龚雪容陆林生赵荣彩信息工程大学信息工程学院郑州450002 江南计算所软件室江苏无锡214083

通信开销是阻碍并行程序效率提高的关键因素,降低并行程序的通信开销可以有效地提高程序的运行效率。主要讨论了在并行识别中如何利用依赖关系信息来降低自动并行识别所生成的并行程序的通信开销,包括计算与通信重叠、消除冗余通信代码... 详细信息

通信开销是阻碍并行程序效率提高的关键因素,降低并行程序的通信开销可以有效地提高程序的运行效率。主要讨论了在并行识别中如何利用依赖关系信息来降低自动并行识别所生成的并行程序的通信开销,包括计算与通信重叠、消除冗余通信代码、消除冗余通信等,并给出了测试结果,试验表明具有较好的优化效果。

关键词：并行识别依赖关系通信优化终写树

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基于线性不等式消元实现的通信优化

计算机工程 2008年第7期34卷 59-60,63页

作者：刘磊赵荣彩龚雪容解放军信息工程大学信息工程学院郑州450002

若自动生成的并行化代码中包含过多的冗余代码,将导致代码膨胀,同时增加不必要的时间开销。该文通过对计算划分不等式和依赖关系不等式进行傅立叶消元,消除并行化代码中的冗余通信部分,实现通信优化。测试结果表明,与通信优化前的代码相... 详细信息

若自动生成的并行化代码中包含过多的冗余代码,将导致代码膨胀,同时增加不必要的时间开销。该文通过对计算划分不等式和依赖关系不等式进行傅立叶消元,消除并行化代码中的冗余通信部分,实现通信优化。测试结果表明,与通信优化前的代码相比,消除后的并行代码量减少了10%～30%,处理器数目相同的情况下加速比平均达到1.12。

关键词：并行化代码自动生成冗余通信消除线性不等式通信优化

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大规模稀疏矩阵在并行应用中的通信优化研究

计算机应用研究 2008年第1期25卷 74-77页

作者：胡长军李永红常晓东丁良北京科技大学信息工程学院北京100083

为了提高并行应用系统的效率,研究了针对大型稀疏矩阵的压缩通信问题。通过对矩阵压缩通信过程中矩阵稀疏度、网络带宽、处理器计算能力之间的关系进行定量分析,推导出稀疏度下界计算公式。通过对不同稀疏度情况下算法所取得的效率进行... 详细信息

为了提高并行应用系统的效率,研究了针对大型稀疏矩阵的压缩通信问题。通过对矩阵压缩通信过程中矩阵稀疏度、网络带宽、处理器计算能力之间的关系进行定量分析,推导出稀疏度下界计算公式。通过对不同稀疏度情况下算法所取得的效率进行分析,总结出压缩通信中稀疏度与通信效率之间的函数关系。结合油藏数值模拟的应用实例,设计实现了稀疏矩阵的压缩通信算法。结果表明本算法在稀疏矩阵通信方面效率有明显的提高。

关键词：并行计算通信优化油藏数值模拟稀疏度

面向MapReduce计算模式的中间数据通信优化

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计算机应用 2018年第4期38卷 1078-1083页

作者：曹云鹏王海峰临沂大学信息科学与工程学院山东临沂276002 山东省网络环境智能计算技术重点实验室临沂大学研究所单位问题已经过作者核实山东临沂276002

针对MapReduce计算模式在Map阶段结束后会产生海量中间数据,导致存在大量跨越机架交换机的数据通信问题,提出一种优化Map密集型作业的中间数据通信优化方法。首先,提取MapReduce计算作业的运行前调度信息的特征并且量化数据通信活跃度;... 详细信息

针对MapReduce计算模式在Map阶段结束后会产生海量中间数据,导致存在大量跨越机架交换机的数据通信问题,提出一种优化Map密集型作业的中间数据通信优化方法。首先,提取MapReduce计算作业的运行前调度信息的特征并且量化数据通信活跃度;然后,采用朴素贝叶斯分类模型实现分类预测,将历史作业的运行数据作为样本来训练分类模型;最后,根据作业分类预测结果把通信活跃的作业集中映射到同一机架中,通过提高通信局部性来优化性能瓶颈。实验结果表明,所提方案对Shuffle子过程稠密的作业优化效果明显,能够提高4%~5%的计算性能;此外,在多用户运行情况下能降低4.1%中间数据通信延迟。所提方法可有效降低大数据计算过程中的通信延迟,提高异构集群的计算性能。

关键词： MapReduce计算模型大数据处理通信优化中间数据机器学习

国产万亿次高性能计算机KD-50-Ⅰ的通信优化

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小型微型计算机系统 2009年第8期30卷 1473-1477页

作者：杨晓奇郑启龙陈国良张俊霞中国科学技术大学计算机科学与技术系安徽合肥230027 高性能计算及应用省部共建重点实验室安徽合肥230027

国产万亿次高性能计算机KD-50-Ⅰ具有低功耗、低面积和高集成度等特点,对未来研制国产千万亿次计算机系统及提高其自主创新性具有示范作用.高性能计算机KD-50-Ⅰ达到实用化,必须要有与之相配套的高效通信性能.针对万亿次机KD-50-Ⅰ节点... 详细信息

国产万亿次高性能计算机KD-50-Ⅰ具有低功耗、低面积和高集成度等特点,对未来研制国产千万亿次计算机系统及提高其自主创新性具有示范作用.高性能计算机KD-50-Ⅰ达到实用化,必须要有与之相配套的高效通信性能.针对万亿次机KD-50-Ⅰ节点间拓扑固定和层次简单的网络结构特点,采用简化的LBP通信模型分析和优化了点对点通信和全局通信,对KD-50-Ⅰ国产高性能机的推广普及具有重要的意义.

关键词：万亿次机通信模型通信优化

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动态传感网络通信优化方法研究与仿真

计算机仿真 2014年第5期31卷 308-311页

作者：张伟天津市信息中心天津300201

研究动态传感网络中高效通信的优化问题。静态传感器网络中,主节点周围节点的数据转发量大,由于负载远大于其它节点承担的负载,导致位于主节点周围节点的能耗过早失效,从而影响整个传感器网络。传统方法采用动态传感器网络进行数据接收... 详细信息

研究动态传感网络中高效通信的优化问题。静态传感器网络中,主节点周围节点的数据转发量大,由于负载远大于其它节点承担的负载,导致位于主节点周围节点的能耗过早失效,从而影响整个传感器网络。传统方法采用动态传感器网络进行数据接收与转发,将查询信息注入传感器网路中,并得到感知信息。其它节点仍采用静态传感器网络原有的数据传输技术。由于在动态传感器网络中节点的移动性较强,导致其很难与传感器网络其它节点维持稳定的传输路径,造成通信不稳定。提出了一种sink路径选择算法的动态传感网络通信优化方法。对通信节点功率计算过程中的偏差进行补偿,为动态传感网络通信提供数据基础。根据动态传感网络通信过程中的能量关系和负载关系,能够完成动态传感网络通信优化处理。实验结果表明,利用改进算法能够提高动态传感网络通信的效率。

关键词：动态传感网络通信优化传输路径