一种面向粒子模型的多层直连集群并行计算系统中的节点技术方案

技术编号:4202353 阅读:197 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及高性能计算机数值模拟技术领域,公开了一种面向粒子模型的多层直连集群并行计算系统中节点的设计方案,由多个具有独立的运算、存储与通信功能的逻辑电路单元组成;所述逻辑电路单元中至少有一个逻辑电路单元是能与其它节点直接通信的通信单元;所述其它逻辑电路单元为执行计算任务的计算单元,每个计算单元至少与一个所述通信单元直接通信。所述单元在功能上各有不同,它们的组合使节点的构成更加丰富而灵活、节点间的连接更加可靠、并能提高节点的计算效率,使多层直连的集群并行系统能更有效地执行粒子模拟。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高性能计算机数值模拟
,尤其涉及一种面 向粒子模型的多层直连集群并行计算系统中节点的设计。
技术介绍
目前实现高性能计算的主流方式是大规模并行处理(MPP), 由于这样的系统耗资巨大,如何充分利用其硬件资源是MPP设计 中需要重点考虑的问题。传统的思路是让系统能适应许多不同的算 法和应用问题,即依靠通用性来保证业务量的饱满,使系统资源得 以充分利用。为此,原则上应实现全局性的快速数据交换,包括处理器与存 储器之间以及处理器之间直接或间接的数据交换。在这样的设计思 路下,当处理器数量增加时,通信方面的硬件开销必然非线性地增 加,反过来系统的实际速度却无法达到与处理器数量成线性关系的 增长,从而造成了提高机器性能的主要瓶颈。系统的规模由于受到元器件的集成度在技术上的严重制约而 存在一个极限。目前即使对单处理器的微型计算机来说,处理器的 数据处理速度和存储器数据存取速度之间的速度差距拉大也使它 运行许多计算程序的实际效率只有其峰值的10%左右,而对MPP 系统来说常常更降低到只有1 2%。另一方面,虽然存在一些针对 特定算法和问题的专用并行计算机,但因为其应用面狭窄,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向粒子模型的多层直连集群并行计算系统中的节点,其特征在于:由多个具有独立的运算、存储与通信功能的逻辑电路单元组成; 所述逻辑电路单元中至少有一个逻辑电路单元是能与其它节点直接通信的通信单元; 所述其它逻辑电路单元为执行计算 任务的计算单元,每个计算单元至少与一个所述通信单元直接通信。

【技术特征摘要】
1、一种面向粒子模型的多层直连集群并行计算系统中的节点,其特征在于由多个具有独立的运算、存储与通信功能的逻辑电路单元组成;所述逻辑电路单元中至少有一个逻辑电路单元是能与其它节点直接通信的通信单元;所述其它逻辑电路单元为执行计算任务的计算单元,每个计算单元至少与一个所述通信单元直接通信。2、 根据权利要求1所述的节点,其特征在于,所述逻辑电路 单元包括芯片内的算术逻辑部件、芯片、芯片组、板卡、独立计 算机以及并行计算系统。3、 根据权利要求1所述的节点,其特征在于,当节点由两类 逻辑电路单元组成时,逻辑电路单元的组合包括逻辑电路单元布 置成多维阵列,多维阵列的某一维上具有较快通信速度的逻辑电路 单元和具有较快计算速度的逻辑电路单元按不同的比例交替出现。4、 根据权利要求1所述的节点,其特征在于,在所述部分或 全部组成逻辑电路单元上执行多道并行或串行的程序;某一并行程 序处于前...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛蔚何牧君陈飞国郭力李静海
申请(专利权)人:中国科学院过程工程研究所
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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