программирования
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Введение в методы параллельного программирования презентация
Содержание
- 1. Введение в методы параллельного программирования
- 2. Содержание Понятие параллельных вычислений Необходимость параллельных
- 3. Понятие параллельных вычислений… Под параллельными вычислениями (parallel
- 4. Параллельные вычисления не сводятся к использованию только
- 5. Необходимость параллельных вычислений… Опережение потребности вычислений быстродействия
- 6. Теоретическая ограниченность роста производительности последовательных компьютеров Резкое
- 7. Сдерживающие факторы… высокая стоимость параллельных систем –
- 8. потери производительности для организации параллелизма – согласно
- 9. постоянное совершенствование последовательных компьютеров – в соответствии
- 10. зависимость эффективности параллелизма от учета характерных свойств
- 11. Характеристика необходимых знаний и умений Архитектура параллельных
- 12. Параллельные вычислительные системы Рис. 1.1. Структура однопроцессорной ЭВМ.
- 13. Параллельная обработка может проводиться различными способами:
- 14. Если одно устройство выполняет 1-ну одинуцю информации
- 15. Идея конвейерной обработки заключается в том, что
- 16. Краткая история параллелизма в архитектуре ЭВМ Рис. 1.2. Структура матричного процессора
- 17. Краткая история параллелизма в архитектуре ЭВМ Рис. 1.3. Структура процессора с общей памятью
- 18. Для повышения производительности компьютеров можно пойти двумя
- 19. При выполнении параллельных вычислений существуют 2 основных
- 20. Литература… Гергель В.П. Теория и практика
- 21. Заключение За время существование вычислительной техники Скорость
- 22. Вопросы для обсуждения Параллельные вычисления необходимы только
- 23. Принципы построения параллельных вычислительных систем Следующая тема
Содержание Понятие параллельных вычислений Необходимость параллельных вычислений Сдерживающие факторы Характеристика необходимых знаний и умений Литература
Слайд 2Содержание
Понятие параллельных вычислений
Необходимость параллельных вычислений
Сдерживающие факторы
Характеристика необходимых знаний и
умений
Литература
Литература
Слайд 3Понятие параллельных вычислений…
Под параллельными вычислениями (parallel or concurrent computations) можно понимать
процессы решения задач, в которых в один и тот же момент времени могут выполняться одновременно несколько вычислительных операций
Слайд 4Параллельные вычисления не сводятся к использованию только многопроцессорных вычислительных систем
Одновременные
выполняемые операции должны быть направлены на решение общей задачи
Параллельные вычисления следует отличать от многозадачных (многопрограммных) режимов работы последовательных ЭВМ
Параллельные вычисления следует отличать от многозадачных (многопрограммных) режимов работы последовательных ЭВМ
Понятие параллельных вычислений
Слайд 5Необходимость параллельных вычислений…
Опережение потребности вычислений быстродействия существующих компьютерных систем
(ex., Problems
of Grand Challenge)
моделирование климата,
генная инженерия,
проектирование интегральных схем,
анализ загрязнения окружающей среды,
создание лекарственных препаратов и др.
Оценка необходимой производительности – 1012 операций (1 Tflops)
моделирование климата,
генная инженерия,
проектирование интегральных схем,
анализ загрязнения окружающей среды,
создание лекарственных препаратов и др.
Оценка необходимой производительности – 1012 операций (1 Tflops)
Слайд 6Теоретическая ограниченность роста производительности последовательных компьютеров
Резкое снижение стоимости многопроцессорных (параллельных) вычислительных
систем
1 Cray T90 processor – 1.8 GFlops ($2 500 000),
8 Node IBM SP2 using R6000 - 2.1 GFlops ($500 000)
Смена парадигмы построения высокопроизводительных процессоров - многоядерность
1 Cray T90 processor – 1.8 GFlops ($2 500 000),
8 Node IBM SP2 using R6000 - 2.1 GFlops ($500 000)
Смена парадигмы построения высокопроизводительных процессоров - многоядерность
Необходимость параллельных вычислений
Слайд 7Сдерживающие факторы…
высокая стоимость параллельных систем –
в соответствии с законом Гроша
(Grosch), производительность компьютера возрастает пропорционально квадрату его стоимости
?!
Слайд 8потери производительности для организации параллелизма – согласно гипотезе Минского (Minsky), ускорение,
достигаемое при использовании параллельной системы, пропорционально двоичному логарифму от числа процессоров
?!
Сдерживающие факторы…
Слайд 9постоянное совершенствование последовательных компьютеров – в соответствии с законом Мура (Moore)
мощность последовательных процессоров возрастает практически в два раза каждые 18 месяцев
Сдерживающие факторы…
Слайд 10зависимость эффективности параллелизма от учета характерных свойств параллельных систем (отсутствие мобильности
для параллельных программ)
существующее программное обеспечение ориентировано в основном на последовательные ЭВМ
существующее программное обеспечение ориентировано в основном на последовательные ЭВМ
Сдерживающие факторы…
Слайд 11Характеристика необходимых знаний и умений
Архитектура параллельных вычислительных систем
Модели вычислений и методы
анализа сложности
Параллельные методы вычислений
Параллельное программирование (языки, среды разработки, библиотеки)
Необходим интегрированный курс по параллельному программированию
Параллельные методы вычислений
Параллельное программирование (языки, среды разработки, библиотеки)
Необходим интегрированный курс по параллельному программированию
Слайд 13Параллельная обработка может проводиться различными способами:
простая параллельная обработка;
конвейерная.
Параллельная обработка данных
на ЭВМ
Слайд 14Если одно устройство выполняет 1-ну одинуцю информации за 1-это времени, то
1-на тысяча - за 1000.
Если есть 5 таких устройств, то 1000 операций они выполняют за 200 единиц.
К преимуществам такой системы следует отнести очевидно ускорения расчетов, а недостаток - удорожание стоимости, нерациональное использование процессоров.
Если есть 5 таких устройств, то 1000 операций они выполняют за 200 единиц.
К преимуществам такой системы следует отнести очевидно ускорения расчетов, а недостаток - удорожание стоимости, нерациональное использование процессоров.
Простая параллельная обработка
Слайд 15Идея конвейерной обработки заключается в том, что каждая часть устройства процессора
выполнив свою часть работы передает результат следующем одновременно принимая следующую порцию данных.
Конвейерная обработка
Слайд 17Краткая история параллелизма в архитектуре ЭВМ
Рис. 1.3. Структура процессора с общей
памятью
Слайд 18Для повышения производительности компьютеров можно пойти двумя путями:
Развитие элементной базы.
Использование новых
решений в разработке алгоритмов и архитектуры компьютеров.
Пути увеличения производительности компьютеров
Слайд 19При выполнении параллельных вычислений существуют 2 основных подхода:
Каждый отдельный процессор или
устройство выполняет только 1 элементарную операцию, такой процессор является специализированным
Каждый процессор выполняет всю операцию целиком, такой процессор является универсальным, то есть может выполнять целый набор операций каждая из которых состоит из элементарных операций.
Каждый процессор выполняет всю операцию целиком, такой процессор является универсальным, то есть может выполнять целый набор операций каждая из которых состоит из элементарных операций.
Пути увеличения производительности компьютеров
Слайд 20Литература…
Гергель В.П. Теория и практика параллельных вычислений. - М.: Интернет-Университет,
БИНОМ. Лаборатория знаний, 2007.
Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Немнюгин С., Стесик О. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем — СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Богачев К.Ю. Основы параллельного программирования. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003.
Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Немнюгин С., Стесик О. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем — СПб.: БХВ-Петербург, 2002.
Слайд 21Заключение
За время существование вычислительной техники
Скорость срабатывания элементов возросла в 106 раз
Быстродействие
вычислений увеличилось в 109 раз
Развитие вычислительной техники – это история совершенствования архитектуры и практического использования параллелизма
Развитие вычислительной техники – это история совершенствования архитектуры и практического использования параллелизма
Слайд 22Вопросы для обсуждения
Параллельные вычисления необходимы только для задач с высокой вычислительной
трудоемкостью ?
Какие можно привести примеры вычислительно-трудоемких задач ?
Какие можно привести примеры вычислительно-трудоемких задач ?
