CPU与GPU 混合并行计算编程环境及函数库的研究与实现

admin · 发表于 2023-10-10 14:58:31

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雅宝题库解析：
本文的研究课题来源于国家“十一五”863计划信息技术领域重大项目“高效能计算机系统研制及关键技术研究”。论文参考了传统的面向同构系统的函数库设计方法，针对由CPU和GPU构成的异构并行系统，就计算函数库的设计、实现，以及编程环境的实现展开了相关工作。针对CPU和GPU异构并行系统的特有的属性，提出具有透明性、可移植性、可扩展的计算函数库的实现方法，并以此函数库为基础实现编程环境的搭建。本文提出的函数库，采用具有层次性的设计，不但能够满足不同梯度的用户的需求，而且还大大降低了各个模块间的耦合性。该函数库针对异构平台底层细节以及不同平台的编程差异性进行了封装，提供给用户一个统一的编程界面。该函数库提供了在异构并行系统中对结点信息的管理、操作接口，通过这些接口使用户获取结点信息。论文提出了计算通信组这一概念，通过组来管理不同类型的结点，以组织异构类型结点完成任务。函数库提供了基于性能预测的数据分配接口，以此实现数据的自动分配。同时，函数库建立了面向异构并行系统的性能预测模型，提供面向异构并行系统计算和通信的测试函数。为了将应用在异构平台上的性能表现呈现给用户，函数库还提供了面向具体应用的测试接口，帮助用户进行程序优化。基于以上的函数库，本文在LINUX下实现了编程环境的搭建，用户可以在该界面下进行项目、文件的新建、打开、编辑、删除、保存，以及编译、分发、运行等操作，实现了用户利用C语言在CPU和GPU 构成的并行异构系统下的统一编程，无需针对不同类型处理分别编码。最后，通过测试实例对函数库在由CPU和GPU异构并行系统上进行了测试，对函数库的各个模块以及编程环境的各个功能进行了验证。

CPU与GPU 混合并行计算编程环境及函数库的研究与实现

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