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高效能计算机系统——若干关键技术分析


作者:
曾宇 等
定价:
36.00元
ISBN:
978-7-04-028409-6
版面字数:
370千字
开本:
16开
全书页数:
274页
装帧形式:
平装
重点项目:
暂无
出版时间:
2010-01-29
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
计算机科学与工程
三级分类:
通用(基础/应用)

本书对大规模高性能计算机如何降低能耗、提升效能并减少管理的复杂度等若干关键技术进行了阐述,主要内容包括:自适应功耗管理技术、自主管理技术、应用加速技术、高密度节点技术、网络内存技术、事件流应用技术、并行模拟技术等,并介绍了并行模拟引擎SimK的设计与实现,最后给出了高效能计算机曙光5000A的相对效能评价结果。

本书可供从事高性能计算机研究及应用的科研人员使用,也可作为高年级本科生及研究生学习高性能计算相关课程的参考书。

  • 前辅文
  • 第1章 引言
    • 1.1 高性能计算机的应用
    • 1.2 高效能计算机的技术挑战
    • 1.3 高效能计算机
    • 1.4 本书的组织
  • 第2章 自适应功耗管理技术
    • 2.1 概述
    • 2.2 相关研究
      • 2.2.1 CPU功耗控制
      • 2.2.2 CPU工作频率控制策略
      • 2.2.3 冷却技术
      • 2.2.4 系统级节能技术
    • 2.3 自适应功耗管理
      • 2.3.1 框架结构
      • 2.3.2 基于自适应功耗管理的作业调度
      • 2.3.3 性能评测
    • 2.4 机群功耗管理软件的实现
      • 2.4.1 软件流程
      • 2.4.2 功耗限制
      • 2.4.3 节点任务调度
    • 2.5 应用效果
    • 2.6 小结
  • 第3章 自主管理技术
    • 3.1 概述
    • 3.2 相关研究
      • 3.2.1 自主计算模型
      • 3.2.2 自主计算体系结构
      • 3.2.3 自主元素
      • 3.2.4 自主计算系统
    • 3.3 分布式层次化自主管理
      • 3.3.1 自主管理系统框架
      • 3.3.2 自主管理元素
      • 3.3.3 逻辑分区
      • 3.3.4 选举
      • 3.3.5 告警关联推理
    • 3.4 机群自主管理软件的实现
      • 3.4.1 Gridview架构
      • 3.4.2 基于485总线的全局信息融合机制
      • 3.4.3 统一监控管理策略
      • 3.4.4 本地事件关联分析机制
    • 3.5 小结
  • 第4章 应用加速技术
    • 4.1 概述
    • 4.2 相关研究
      • 4.2.1 构成方式
      • 4.2.2 Cray XD1系统
      • 4.2.3 SGI Altix系统
      • 4.2.4 东京工业大学Tich系统
    • 4.3 高性能计算机应用加速部件
    • 4.4 BLAS加速的研究
      • 4.4.1 BLAS简介
      • 4.4.2 I/O的设计
      • 4.4.3 运算供数的设计
      • 4.4.4 运算器设计
      • 4.4.5 乘加器的操作原理
      • 4.4.6 整机加速效果的预测
    • 4.5 面向网络安全的应用加速卡
      • 4.5.1 逻辑结构
      • 4.5.2 数据预处理模块
      • 4.5.3 规则过滤模块
      • 4.5.4 硬件实现
      • 4.5.5 性能评价
    • 4.6 小结
  • 第5章 高密度节点技术
    • 5.1 相关研究
      • 5.1.1 高性能计算机节点
      • 5.1.2 对称多处理机系统
      • 5.1.3 大规模并行处理机系统
      • 5.1.4 分布式共享存储多处理机系统
      • 5.1.5 机群系统
      • 5.1.6 刀片服务器
    • 5.2 高密度节点的设计原则
    • 5.3 高密度节点的实现
      • 5.3.1 总体结构
      • 5.3.2 刀片模块
      • 5.3.3 管理模块
      • 5.3.4 监控子卡
      • 5.3.5 交换模块
      • 5.3.6 I/O模块
      • 5.3.7 散热分析
    • 5.4 支持虚拟化的网卡研究
    • 5.5 高密度计算节点对比分析
    • 5.6 小结
  • 第6章 网络内存技术
    • 6.1 网络内存系统相关研究
      • 6.1.1 相关研究系统
      • 6.1.2 相关技术
      • 6.1.3 现有网络内存系统存在的问题
    • 6.2 网络内存研究内容
      • 6.2.1 系统结构
      • 6.2.2 客户端实现形式
      • 6.2.3 动态内存资源管理
      • 6.2.4 可靠性
      • 6.2.5 性能优化
    • 6.3 网络内存系统设计与实现
      • 6.3.1 网络内存系统设计
      • 6.3.2 NMS客户端设计与实现
      • 6.3.3 服务端设计与实现
      • 6.3.4 实验及评价
    • 6.4 网络内存性能优化
      • 6.4.1 预取技术
      • 6.4.2 主动内存
      • 6.4.3 二级缓存管理
      • 6.4.4 实验及评价
    • 6.5 小结
  • 第7章 事件流应用技术
    • 7.1 概述
    • 7.2 相关技术研究
      • 7.2.1 数据流研究
      • 7.2.2 决策支持系统
      • 7.2.3 数据密集的超级计算
      • 7.2.4 时间序列数据
      • 7.2.5 事件流的特征
    • 7.3 事件流应用技术
      • 7.3.1 DBroker
      • 7.3.2 并行查询处理
      • 7.3.3 负载特征分析
      • 7.3.4 并发查询调度
    • 7.4 基于网络监控应用的事件流应用系统的设计与实现
      • 7.4.1 系统的数据特征分析
      • 7.4.2 基于信息熵聚类的查询特征分析
      • 7.4.3 基于分段的资源共享模型并发查询调度
      • 7.4.4 并行查询引擎的设计与实现
    • 7.5 小结
  • 第8章 并行模拟技术
    • 8.1 概述
    • 8.2 背景及相关研究
      • 8.2.1 高性能计算机的模拟
      • 8.2.2 部件模拟关键技术
      • 8.2.3 并行模拟关键技术
      • 8.2.4 模拟器平台
    • 8.3 并行模拟器关键技术
      • 8.3.1 并行模拟器体系结构
      • 8.3.2 基于阻塞/唤醒机制的同步机制
      • 8.3.3 锁避免调度技术
      • 8.3.4 高性能通信技术
      • 8.3.5 多线程缓冲区优化
      • 8.3.6 超步执行技术
      • 8.3.7 性能评价
    • 8.4 细粒度模拟下的动态负载平衡技术
      • 8.4.1 动态负载平衡的重要性
      • 8.4.2 细粒度模拟负载特征分析
      • 8.4.3 迁移机制的设计
      • 8.4.4 迁移机制的实现
      • 8.4.5 性能评价
    • 8.5 小结
  • 第9章 并行模拟引擎SimK
    • 9.1 引言
    • 9.2 SimK的设计与实现
      • 9.2.1 设计方法
      • 9.2.2 实现机制
    • 9.3 SimK优化及适用性讨论
      • 9.3.1 同步优化
      • 9.3.2 进程间通信优化
      • 9.3.3 对不同体系结构模拟器的支持
      • 9.3.4 多粒度模拟模块集成
    • 9.4 基于SimK的HPP结构模拟平台
      • 9.4.1 HPP模拟平台结构
      • 9.4.2 HPP节点模拟
      • 9.4.3 千万亿次计算机互连网络模拟
      • 9.4.4 HPP节点系统软件
      • 9.4.5 性能评价
    • 9.5 小结
  • 第10章 曙光5000A的实现与评价
    • 10.1 曙光5000A总体架构
    • 10.2 硬件系统
    • 10.3 软件系统
    • 10.4 冷却子系统
    • 10.5 性能评测
      • 10.5.1 网络性能
      • 10.5.2 NPB测试
      • 10.5.3 Linpack测试
    • 10.6 高效能评价
      • 10.6.1 高性能计算机的评价方法
      • 10.6.2 相关研究
      • 10.6.3 RPI相对效能评价指标
      • 10.6.4 曙光5000A的高效能评价
    • 10.7 整机对比分析
    • 10.8 小结
  • 参考文献

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