Найти

Результаты поиска

• МЕТОД ОРГАНИЗАЦИИ ДИСКРЕТНО-СОБЫТИЙНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БОЛЬШИХ РАЗРЕЖЕННЫХ НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТРИЦ НА РВС

  А.В. Подопригора

  189-197

  2021-10-05

  Аннотация ▼

  С усложнением моделей исследуемых объектов и процессов в разных областях науки и техники появляется большое количество задач, для которых необходимо применять вы-сокопроизводительные вычислительные системы. Так, для обработки матричных массивов используют кластерные многопроцессорные вычислительные системы с применением специальных методов, направленных на организации параллельных вычислений, и в большинстве случаев производительность вычислительной системы является достаточно высокой. Однако такая эффективность вычислений наблюдается не на всех видах матриц. Матричная структура может содержать большое количество незначимых элементов, большую размерность, и ее портрет может быть неструктурированным. Решение такого рода матриц на кластерных МВС не позволяет получить производительность, близкую к пиковой, поскольку методы обработки никак не учитывают такую сложную структуру обрабатываемой матрицы, в результате чего производительность системы многократно снижается. Разработка методов для кластерных МВС не позволяет в полной мере обеспечить высокую производительность на классе задач, посвященной обработке больших раз-реженных неструктурированных матриц. Жесткая архитектура связей процессоров не учитывает особенности таких матриц, что приведёт к неоднородности загрузки вычис-лительного процессора. Для обеспечения производительности, близкой к пиковой на зада-чах обработки больших разряженных неструктурированных матриц, необходимо приме-нять реконфигурируемые вычислительные системы, архитектура которых позволяет адаптироваться под структуру решаемой задачи. Это позволяет организовывать конвейерную обработку так, чтобы вычислительный ресурс РВС был использован только на информационно значимые операции. Помимо использования общепринятых методов структурной организации высокопроизводительных вычислений для РВС, необходимо разработать формат хранения и передачи больших разреженных неструктурированных матриц, определить принципы построения базовых матричных макроопераций и возможность организации составных дискретно-событийных матричных функций для решения прикладных задач. В результате проведенных исследований положено начало метода, позволяющего организовать вычисления, операндами которых являются большие разреженные не-структурированные матрицы. Применение этого метода для организации вычислений позволяет существенно повысить производительность и обеспечить повышение эффективности работы такой системы.

• МЕТОД РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ПО БАЗОВЫМ МАКРООПЕРАЦИЯМ ДЛЯ ОБРАБОТКИ БОЛЬШИХ РАЗРЕЖЕННЫХ НЕСТРУКТУРИРОВАННЫХ МАТРИЦ НА РВС

  И.И. Левин , А.В. Подопригора

  2023-02-27

  Аннотация ▼

  Анализ методов и средств обработки больших разреженных неструктурированных
  матриц кластерными вычислительными системами с традиционной архитектурой пока-
  зал, что для большинства задач обработки матриц с числом строк порядка 105 произво-
  дительность снижается в 5-7 раз по сравнению с пиковой производительностью, при этом
  пиковая производительность вычислительных систем, главным образом, оценивается
  тестом LINPAC, который предполагает выполнение матричных операций. Основной целью
  работы является повышение эффективности обработки больших разреженных неструк-
  турированных матриц, для чего целесообразно использовать реконфигурируемые вычисли-
  тельные системы на основе ПЛИС как основной тип вычислительных средств. Для эф-
  фективной обработки больших разреженных неструктурированных матриц на реконфигу-
  рируемых вычислительных системах используется ряд ранее описанных в работах методов
  и подходов, такие как структурная организация вычислений, формат представления боль-
  ших разреженных неструктурированных матриц «ряд строк», парадигма дискретно-
  событийной организации потоков данных, метод распараллеливание по итерациям.
  В статье рассматривается метод распараллеливания по базовым макрооперациям для
  решения задачи обработки больших разреженных неструктурированных матриц на РВС,
  который предполагает получение постоянной эффективности вычислений независимо от
  портрета обрабатываемых больших разреженных неструктурированных матриц. Исполь-
  зование для реконфигурируемых вычислительных систем разработанных методов обра-
  ботки больших разреженных неструктурированных матриц позволяют обеспечивать эф-
  фективность вычислений на уровне 50%, что в несколько раз превосходит эффективность
  традиционных вычислительных систем.