一、并行计算技术
所谓并行处理技术,就是增加同一时间间隔内操作数量的技术。为并行处理所设计的计算机统称为并行计算机;在并行计算机上求解问题称为并行计算;在并行计算机上实现求解问题的算法称为并行算法。
严格地说,并行性有2种含义:一是同时性,指2个或多个事件在同一时间发生;二是并发性,指2个或多个事件在同一时间间隔内发生。
目前比较流行的高性能计算系统,大体可以分为2类:一类是共享内存系统(SMP),其特点是多个处理器拥有物理上共享的内存;另一类是分布存储系统(DMP),如MPP和集群系统,特点是系统由多个物理上分布的结点组成,每个结点拥有自己的内存,结点通过高速以太网或专用高速网络连接。
二、集群系统
集群系统是利用高速通用网络将一组高性能工作站或高档PC 机,按某种结构连接起来,在并行程序设计以及可视化人机交互集成开发环境支持下,统一调度,协调处理,实现高效并行处理的系统。集群系统中的主机和网络可以是同构的,也可以是异构的。与传统的并行处理系统相比,集群系统有以下几个明显的特点:
(1) 系统开发周期短。集群系统大多采用商用工作站和通用LAN 网络,大大节省了研制时间。
(2) 系统价格低。构成集群的工作站或高档PC 机是批量生产的,因而售价较低。
(3) 用户投资风险小。集群系统不仅是一个并行处理系统,它的每个结点同时也是一个独立的工作站。即使整个系统对某些应用问题并行效率不高,它的结点仍然可以作为单个工作站使用。
(4) 系统扩展性好。集群系统大多使用通用网络,系统扩展容易。
(5) 节约系统资源。集群系统的结构比较灵活,可以将不同体系结构、不同性能的工作站联结在一起,这样就可以充分利用现有设备。
(6) 用户编程方便。集群系统中,程序的并行化是在用户熟悉的编程环境C、C++或Fortran下实现的。