Теория и практика параллельных вычислений

         

Результаты экспериментов для данного варианта


Результаты экспериментов для данного варианта параллельных вычислений приведены в табл. 11.3.

Следует обратить внимание еще на один момент при анализе эффективности разработанного параллельного алгоритма. Фронт волны вычислений плохо соответствует правилам использования кэша — быстродействующей дополнительной памяти компьютера, используемой для хранения копии данных, хранимых в оперативной памяти. Применение кэша может существенно повысить (в десятки раз) быстродействие вычислений. Размещение данных в кэше может происходить или предварительно (при использовании тех или иных алгоритмов предсказания потребности в данных), или в момент извлечения значений из основной оперативной памяти. При этом подкачка данных в кэш осуществляется не одиночными значениями, а небольшими группами – строками кэша (cache line). Загрузка значений в строку кэша осуществляется из последовательных элементов памяти; типовые размеры строки кэша обычно равны 32, 64, 128, 256 байтам (дополнительная информация по организации памяти может быть получена, например, в [[16]]). Как результат, эффект наличия кэша будет наблюдаться, если выполняемые вычисления используют одни и те же данные многократно (локальность обработки данных) и осуществляют доступ к элементам памяти с последовательно возрастающими адресами (последовательность доступа).

В исследуемом нами алгоритме размещение данных в памяти осуществляется по строкам, а фронт волны вычислений располагается по диагонали сетки, и это приводит к низкой эффективности использования кэша. Возможный способ улучшения ситуации – опять же укрупнение вычислительных операций и рассмотрение в качестве распределяемых между процессорами действий процедуры обработки некоторой прямоугольной подобласти (блока) сетки области расчетов – (см. рис. 11.9).

Рис. 11.9.  Блочное представление сетки области расчетов

Порождаемый на основе такого подхода метод вычислений в самом общем виде может быть описан следующим образом (блоки образуют в области расчетов прямоугольную решетку размера NBxNB):


Содержание  Назад  Вперед







Forekc.ru
Рефераты, дипломы, курсовые, выпускные и квалификационные работы, диссертации, учебники, учебные пособия, лекции, методические пособия и рекомендации, программы и курсы обучения, публикации из профильных изданий