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SMP集群系统上矩阵特征问题并行求解器的有效算法
  • ISSN号:1000-1239
  • 期刊名称:计算机研究与发展
  • 时间:0
  • 页码:72-78
  • 语言:中文
  • 分类:TP338.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术] TP301.6[自动化与计算机技术—计算机系统结构;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]中国科学院计算机网络信息中心超级计算中心,北京100080, [2]中国科学院软件研究所,北京100080, [3]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(60533020,60673064);国家“九七三”重点基础研究发展规划基金项目(2005CB321702)
  • 相关项目:当代并行机的并行算法应用基础研究
中文摘要:

对称矩阵三对角化和三对角对称矩阵的特征值求解是稠密对称矩阵特征问题并行求解器的关键步.针对SMP集群系统的多级体系结构,基于Householder变换的矩阵三对角化和三对角矩阵特征值问题的分而治之算法,给出了它们的MPI+OpenMP混合并行算法.算法研究集中在SMP集群系统环境下的负载平衡、通信开销和性能评价.混合并行算法的设计结合了粗粒度线程并行模式和任务共享的动态调用方法,改善了MPI算法中的负载平衡问题、降低了通信开销.在深腾6800上的实验表明,基于混合并行算法的求解器比纯MPI版本的求解器具有更好的性能和可扩展性.

英文摘要:

Tridiagonalization of symmetric matrices and computing eigenvalues of tridiagonal symmetric matrix are the keys of eigenproblem parallel solver of dense symmetric matrix. Aimed at the memory hierarchy of the SMP cluster and based on both matrix tridiagonalization using Householder transform and divide-and-conquer algorithm for tridiagonal eigenproblem, their MPI + OpenMP hybrid parallel implementations are presented. These studies focus on load balance, communication overhead and performance evaluation on the SMP cluster. Hybrid parallel algorithm design combines the coarse-grain model and dynamic task sharing, thus resolving the load balance problem and decreasing the communication overhead in MPI parallel algorithm. It is shown from the tests on Deepcomp 6800 that the parallel solver based on hybrid parallel implementation has better performance and scalability than that based on pure MPI implementation.

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期刊信息
  • 《计算机研究与发展》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院计算技术研究所
  • 主编:徐志伟
  • 地址:北京市科学院南路6号中科院计算所
  • 邮编:100190
  • 邮箱:crad@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620696 62600350
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1239
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1777/TP
  • 邮发代号:2-654
  • 获奖情况:
  • 2001-2007百种中国杰出学术期刊,2008中国精品科...,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40349