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华南理工大学《高性能计算与云计算》复习资料1
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2022-08-03
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1. 解释并比较以下基本概念 2.每台处理器可带 3.外围设备也可以一定形式共享 2.处理器访问存储 3.每台处理器可带私有高速缓存,外设可以某种形式共享 3.
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《高性能计算与云计算》
复习资料
2012 计算机全英创新班
黄炜杰(201230590051)
1. 解释并比较以下基本概念
PVP, SMP, MPP, DSM, Cluster, Constellation
UMA, NUMA, CC_NUMA, CORMA, NORMA
HPC, HPCC, Distributed computing, Cloud computing
PVP:并行向量处理机。系统中包含为数不多的高性能特制的向量处理器,使用专门设
计的高带宽交叉开关网络将向量处理器连向共享存储模块。通常不使用高速缓
存,而使用大量的向量寄存器和指令缓冲器。
SMP:对称多处理机。节点包含两个或两个以上完全相同的处理器,在处理上没有主/
从之分。每个处理器对节点计算资源享有同等访问权。SMP系统使用商品微处理
器(具有片上或外置高速缓存),它们经由高速总线或交叉开关连向共享存储器。
MPP:大规模并行处理机。节点传统上是由单一CPU、少量的内存、部分I/O、节点间的
互联以及每个节点的操作系统的一个实例组成。节点间的互联(以及驻留于各节
点的操作系统实例)不需要硬件一致性,因为每个节点拥有其自己的操作系统以
及自己唯一的物理内存地址空间。因而,一致性是在软件中通过“消息传送”
(message passing)实现的。
交叉开关
DSM:分布共享存储多处理机。在物理上有分布在各节点的局部存储器,从而形成一个
共享的存储器。对用户而言,系统硬件和软件提供了一个单地址的编程空间。
Cluster:集群。系统中的每个节点拥有小于16个处理器。Cluster是一种并行或分布式处
理系统,由一系列通过网络互连的互相协同工作的单机组成,形成单一、整合
的计算资源。
Constellation:系统中的每个节点拥有大于或等于16个处理器。
UMA:Uniform Memory Access. 均匀存储访问模型。特点:1.物理存储器被所有处理器
均匀共享,所有处理器访问任何存储单元花费相同的时间;2.每台处理器可带
私有高速缓存;3.外围设备也可以一定形式共享。
NUMA:Nonuniform Memory Access. 非均匀存储访问模型。特点:1.被共享的存储器
在物理上是分布在所有的处理器中的,组成全局地址空间;2.处理器访问存储
器的时间是不同的,访问本地存储器或群内共享存储器较快,访问外地存储器
或全局存储器较慢;3.每台处理器可带私有高速缓存,外设可以某种形式共享。
CC_NUMA:Coherent-Cache Nonuniform Memory Access. 高速缓存一致性非均匀存储
访问模型。 实际上是将一些SMP机器作为一个单节点而彼此连接起来所形
成的一个较大的系统。特点:1. 使用基于目录的高速缓存一致性协议;2.
保留SMP结构易于编程的优点,改善了常规SMP的可扩放性问题;3.实际上
是一个分布共享存储的DSM多处理机系统;4.最显著的优点是程序员无需明
确地在节点上分配数据,在运行时高速缓存一致性硬件会自动地将数据迁移
到要用到的它的地方。
COMA:Cache-Only Memory Access. 全高速缓存存储访问。是NUMA的一种特例。特
点:1.各处理器节点中没有存储层次结构,全部高速缓存组成了全局地址空间;
2.利用分布的高速缓存目录进行远程高速缓存的访问;3.高速缓存容量一般大
于2级高速缓存容量;4.使用COMA时,数据开始可以任意分配,因为在运行时
它最终会被迁移到要用到的它的地方。
NORMA:No-Remote Memory Access. 非远程存储访问模型。分布存储的多计算机系统,
所有的存储器都是私有的,仅能由其处理器访问。绝大多数NORMA不支持远
程存储器访问。
HPC: High Performance Computing 高性能计算,即并行计算。在并行计算机或分布式
计算机等高性能计算系统上所做的超级计算。
HPCC:High Performance Computing and Communication 高性能计算与通信。指分布式
高性能计算、高速网络和 Internet 的使用。
Distributed computing: 分布式计算。在局域网环境下进行的计算。比起性能来说,它
更注重附加功能。一个计算任务由多台计算机共同完成,由传统的人和软件之间
的交互变成软件和软件之间的数据交互。
Cloud computing: 云计算是一种新兴的共享基础架构的方法,通过互联网将资源以“按
需服务”的形式提供给用户,利用互联网连接的数据中心和服务器进行高效计算
和信息存取的系统,使计算能力可以向电能一样提供给客户(高度可扩展)
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曹将
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