并行计算 简介pram模型

天涯倦客 2006-08-12 11:16:33
并行计算机没有一个统一的计算模型。不过,人们已经提出了几种有价值的参考模型:PRAM模型,BSP模型,LogP模型,C^3模型等。 对于多核计算 主要介绍下 pram模型

PRAM(Parallel Random Access Machine)模型是单指令流多数据流(SIMD)并行机中的一种具有共享存储的模型。它假设有一个无限大容量的共享存储器,并且有多个功能相同的处理器,在任意时刻处理器可以访问共享存储单元。根据是否可以同时读写,它又分为以下三类:
分类
1PRAM-CRCW并发读并发写
1.1CPRAM-CRCW(Common PRAM-CRCW):仅允许写入相同数据
1.2PPRAM-CRCW(Priority PRAM-CRCW):仅允许优先级最高的处理器写入
1.3APRAM-CRCW(Arbitrary PRAM-CRCW):允许任意处理器自由写入
2.PRAM-CREW并发读互斥写
3.PRAM-EREW互斥读互斥写

计算能力比较
PRAM-CRCW是最强的计算模型,PRAM-EREW可logp倍模拟PRAM-CREW和PRAM-CRCW
PRAM-EREW,PRAM-CREW,PRAM-CRCW(其中C代表Cuncurrent,意为允许并发操作,E-代表Exclusive,意味排斥并发操作)。在PRAM中有一个同步时钟,所有的操作都是同步进行的。

缺点与优点
缺点是不现实,首先容量无限大的存储器是不存在的,而且由于各方面的原因,全局访存通常要比预想的慢。其次,他忽略了通信带宽的影响。
优点是结构简单,便于进行理论分析。
变体
具有局部存储器的PRAM模型称作LPRAM模型,具有异步时钟的PRAM模型称作APRAM模型。
APRAM模型
基本定义
APRAM指的是异步的PRAM模型,A代表Asynchrinize。显然,APRAM是一种MIMD模型。在有的文献上,APRAM也称作Phased PRAM(分相PRAM)。
特点
APRAM最重要的特点是处理器均工作在异步模式下,即处理器有自己的控制器,局部存储器以及局部程序。处理器间的同步问题通过添加同步路障(Synchronization Barrier)来解决。这样,计算被分割成一些列的相(Phase),每一相类不允许两个处理器去访问同一存储单元。而局部程序的最后一条指令一定是同步指令。显然,同步路障的时间是由最后一个到达的处理器决定的,也就是说,先执行完局部程序的处理器必须等到执行的最慢的那个处理器来一起完成同步路障。


详细内容 参考《并行计算导论》
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DentistryDoctor 2006-08-13
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听起来都是理论。
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好,感谢共享
天涯倦客 2006-08-12
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pram模型 的缺点 在多核系统中几乎不存在 。 64位系统+大内存 通讯要求也很低。 ^_^
{缺点是不现实,首先容量无限大的存储器是不存在的,而且由于各方面的原因,全局访存通常要比预想的慢。其次,他忽略了通信带宽的影响。 }

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