多核数字信号处理器并行矩阵转置算法优化

矩阵转置是矩阵运算的基本操作,广泛应用于信号处理、科学计算以及深度学习等各种领域。随着国防科技大学自主研制的飞腾异构多核数字信号处理器(digital signal processor, DSP)在各种领域中的推广应用,对高性能矩阵转置实现提出了强烈需求。针对飞腾异构多核DSP的体系结构特征与矩阵转置操作的特点,提出了一种适配不同数据位宽(8 B、4 B以及2 B)矩阵的并行矩阵转置算法ftmMT。该算法基于DSP中向量处理单元的Load/Store部件实现了向量化,同时基于矩阵分块实现了多个DSP核的并行处理,通过隐式乒乓设计实现了片上向量化转置与片外访存的重叠以及访存性能的大幅提升。实验结果表明,ftmMT能够显著加快矩阵转置操作,与CPU上的开源转置库HPTT相比,可获得高达8.99倍的性能加速。     

一种开发逻辑程序中AND并行性的静态编译方法

逻辑程序AND并行性的开发是逻辑程序并行执行研究中的一个重要课题。文中提出了一种开发逻辑程序中AND并行性的静态编译方法。该方法分成三个阶段:第一阶段,进入模式(entry mode) 的分析;第二阶段,退出模式(exit mode) 的生成;第三阶段,执行图表达式(execution graphexpression) 的确定。通过运行一些基准程序可知,与其它方法相比,该方法能在“生产者一消费者”原则(producer-consumer scheme) 下最大限度地开发AND并行性,且只需很小的动态开销。     

液体火箭发动机非线性燃烧不稳定过程的并行仿真

采用计算燃烧学方法对火箭发动机非线性燃烧不稳定工作过程进行了并行数值模拟。气相控制方程组用欧拉坐标系下的Navier Stokes方程组描述 ,液相控制方程组在Lagrangian坐标系下进行描述。气、液两相作用通过方程组的源项互相耦合。编制了串行和并行程序 ,并在并行计算环境下进行了测试。从计算结果可以看出并行计算的效率较高。     

巨型机通用数学库软件与并行算法

本文介绍了巨型机通用数学库软件的概念和意义,指出了巨型机数学软件开发的技术途径与发展趋势,讨论了并行算法在其中的关键性作用,结合实例分析了巨型机通用数学库软件研制中的并行算法设计与实现。     

分阶段执行策略及其查询处理技术的研究

针对面向对象数据库及其查询的特点 ,提出了查询处理的分阶段执行策略及其数据操作并行执行算法 ,理论分析和模拟结果都验证了它们的实用性和有效性。     

基于准循环双对角阵的LDPC码编码算法

针对校验矩阵形如准循环双对角阵的结构化LDPC码,对比研究了两类高效的编码算法:矩阵分解编码算法和分项累加递归编码算法,证明了两类算法从实现角度是等价的,但分项累加递归编码算法推导更为直观,且便于硬件并行实现。基于分项累加编码算法,提出了一种适合准循环双对角LDPC码的部分并行编码结构,设计实现了IEEE 802.11n标准中的LDPC码编码器。FPGA实现结果表明,所设计的LDPC编码器具有硬件开销较小、吞吐率高的优点,在码长为1944bit、码率为5/6时信息比特吞吐率最高可达13Gbps。     

离散 Hartley 变换的 MIMD 并行算法

本文把长为N=N_1N_2(N_1为奇数)的离散Hartley变换(DHT)分解成N_1个长N_2的DHT及一些附加运算,附加运算也可以变成N_2个长N_1的DHT。由此得到计算它的一种MIMD并行算法,若用N_1台处理机并行计算,只需(?)个乘法步和(?)个加法步,这里M(N_2)和A(N_2)分别表示计算一个长N_2的DHT所需的乘法数及加法数。并行机的有效利用率接近于1。     

面向复杂几何模型的多级并行四面体网格生成算法

高性能计算机的快速发展为数值模拟提供了必需的硬件环境,数值模拟领域对网格的需求已高达数十亿到数百亿量级,而网格生成作为数值模拟的重要一环,其发展则相对滞后,很难满足并行数值模拟求解器对大规模网格的需求.本文面向复杂几何模型提出一种多级并行四面体网格生成算法,该算法首先基于模型的几何特征建立网格的尺寸场,并基于尺寸场和几...     

SPH的两种并行计算方案及其在自由表面流动模拟中的应用

针对光滑粒子动力学(SPH)主要计算量是近邻粒子搜索这一特点,提出了一种基于粒子分解的SPH并行计算方案。利用该方案可以方便的将任意串行SPH代码并行计算,而且每一个时间步内的信息传递量只和粒子总数有关,而和粒子的分布无关,因而特别适合于自由表面流动等大变形问题的并行数值模拟。对一个粒子总数为40万的三维溃坝问题的模拟结果表明,此方案能达到的最大加速比约为16,这一结果可能比空间分解方案(不考虑动态负载均衡)更优。     

A heuristic for maximizing the number of on‐time jobs on two uniform parallel machines

We consider the problem of maximizing the number of on‐time jobs on two uniform parallel machines. We show that a straightforward extension of an algorithm developed for the simpler two identical parallel machines problem yields a heuristic with a worst‐case ratio bound of at least . We then show that the infusion of a “look ahead” feature into the aforementioned algorithm results in a heuristic with the tight worst‐case ratio bound of , which, to our knowledge, is the tightest worst‐case ratio bound available for the problem. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2006