MPIを用いた並列計算 理工学部情報学科 情報論理工学研究室 04-1-47-088 延山 周平 本研究の目的 1台のPCにMPIを用い、並列プログラムの 有用性と限界を示す 仮想並列計算機 処理する情報量の増加 並列計算 実際の並列計算機は高価 複数の計算機をネットワーク接続 代表的な実装方法:PVMやMPI PVM(Parallel Virtual Machine) 並列処理を行うための並列化ライブラリ 1991年に米国のオークリッジ国立研究所 で開発 異機種間の分散処理が目的 プログラムの移植性が乏しい MPI (Message Passing Interface) 分散メモリ型並列計算機 メッセージ通信操作の仕様標準 通信の仕組みを共有化することを目的 1994年にVer1.0の規格制定 1997年にVer2.0(MPI-2)の規格制定 PVMとMPIの差異 MPI:移植性が高い MPI:高速なメッセージ通信が可能 PVM:異機種間での並列処理が可能 現在は、MPIが主流に MPIの実装 無料の主な実装:MPICHやLAM 主にC言語やFortran JAVAをサポート:mpiJava 検証プログラム シンプルな加算プログラム 同性能のプロセッサ4台を仮定 PC1台による擬似仮想並列計算 並列プログラムの実行概念図 P0 P0 加算データ をP0に送信 P1 P2 P3 プロ セッサ 76~ 100 入力 それぞれの入力を加算 1~ 25 26~ 50 51~ 75 実行結果 100 10 逐次実行時間 並列実行時間 1 0.1 0.01 100 10,000 考察 処理するデータが大きいほど有効 実際には、通信時間がかかる 通信回数とプロセッサの分担率 最後に PCの世代交代のはやさ PCを複数台持つ家庭の増加 仮想並列計算の需要増加 環境作りが課題
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