計算機系統(tǒng)的性能參數(shù)及速度研究.pdf

1、速度是計算機最基本的性能參數(shù)，致力于提高計算機性能的所有方法都是為了加快運算速度。多核系統(tǒng)為并行計算的研究及其實驗提供了便利條件，已經(jīng)成為系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計中的主流。雙核、四核乃至眾核的集成促進了計算機系統(tǒng)性能的提升。然而，不斷增加的計算核又帶來了新的問題：計算核數(shù)目的線性增加能否帶來性能的相應(yīng)提高。在多核環(huán)境下，計算核利用率是提升計算機性能的因素之一。如果能考慮到充分利用每個核，將極大加快運算速度，提高系統(tǒng)性能。因此，充分挖掘每個核的潛力對

2、并行計算的發(fā)展具有現(xiàn)實意義。鑒于此，本文對多年的TOP500（高性能計算機排名）的數(shù)據(jù)進行了分析，并從參數(shù)入手，圍繞如何充分發(fā)揮每個核的作用、提高并行性進行了研究。本文的主要工作如下：
　　(1)總結(jié)了現(xiàn)有計算機系統(tǒng)性能參數(shù)的選取和測試方法，分析了在多核系統(tǒng)環(huán)境下已有參數(shù)的片面性，定義并描述了反映核貢獻率的計算機性能參數(shù)。
　　(2)闡述了多核并行編程對于提高核貢獻率和計算機程序運行速度的意義，分析了各種并行程序、并行算法的

3、設(shè)計模式，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于模式的多核并行程序開發(fā)方法，以模塊化的思想來進行多核編程。
　　(3)針對蒙特卡洛概率方法設(shè)計了一種并行算法，將任務(wù)量分解成規(guī)模更小的子任務(wù)量，使得并行能夠充分進行，對核貢獻率及性能提升效果進行記錄與分析。
　　(4)對主題爬蟲算法進行了研究，設(shè)計了一套適合多核并行運行的算法。用流水線的思想將問題轉(zhuǎn)化成一個順序執(zhí)行的過程，分析可并行的部分，并用線程對應(yīng)處理等方法研究充分利用每個核來提升性能的