CELL處理器上的MPI接口研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著并行計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，并行計(jì)算成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)重要的研究領(lǐng)域。為追求不同的高性能計(jì)算目標(biāo)，眾多并行計(jì)算模型和并行處理器架構(gòu)不斷涌現(xiàn)。不斷適應(yīng)在全新的處理器架構(gòu)上開(kāi)發(fā)高性能的應(yīng)用對(duì)開(kāi)發(fā)人員的并行應(yīng)用開(kāi)發(fā)水平提出了新的挑戰(zhàn)，對(duì)處理器架構(gòu)的透徹了解成為了并行計(jì)算應(yīng)用能否在特定處理器環(huán)境下發(fā)揮出最佳性能的必需條件，在另一方面也成為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員的一個(gè)障礙。
　　 本文正是在這樣的背景下，對(duì)在一種全新處理器上解決以上問(wèn)題進(jìn)行了深入

2、的分析和探索，解決在特定處理器環(huán)境下屏蔽處理器特性細(xì)節(jié)，實(shí)現(xiàn)通用編程接口，為應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員更通用并行開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供了更通用的開(kāi)發(fā)環(huán)境。CELL處理器是這樣一款異構(gòu)多核處理器。由于其獨(dú)特的硬件架構(gòu)，在CELL處理器上開(kāi)發(fā)和移植通用的并行編程模型變得非常困難。開(kāi)發(fā)人員需要精確了解處理器結(jié)構(gòu)和處理器指令集才能為CELL處理器開(kāi)發(fā)出能夠高效運(yùn)行的應(yīng)用程序。MPI接口是一種重要的消息傳遞模型，由于其良好的擴(kuò)展性和模型的易用性，廣泛應(yīng)用于分布式計(jì)算環(huán)境

3、中。本文分析和探索了CELL處理器和MPI接口的特點(diǎn)，探索了在CELL處理器上移植MPI接口的合理性和可行性。并給出了MPI接口基本消息傳遞函數(shù)在CELL處理器上的實(shí)現(xiàn)。在性能分析中，本文對(duì)處理器硬件指令的直接消息傳遞和MPI接口實(shí)現(xiàn)的消息傳遞效率進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　 本文在linux fc9、IBM CELL SDK3.0環(huán)境下進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)和相關(guān)試驗(yàn)。結(jié)果證明MPI接口在CELL上的實(shí)現(xiàn)具有良好的性能和很高的易用性，對(duì)CELL