高性能简介(一)

计算机的种类和区别

共享存储多处理机SMP(Shared-Memory MultiProcessor):
多个CPU共享存储空间,每个CPU有独立的Cache

分布式共享存储DSM(Distributed Shared Memory):
以结点为单位,内存不共享但却用一个操作系统进行统一的地址编码,单个CPU也可以访问其他CPU的存储空间,所以也支持共享存储的并行运算。

大规模并行处理结构MPP(Massively Parallel Processing)
以结点为单位,内存不共享,且每个结点有自己的操作系统。单个CPU只能访问自己的内存空间,数据交换要靠消息传递,不支持共享存储的并行计算。

工作站机器NOW(Network of Workstations)
每个结点相当于一个MPP,结点间通过以太网等低成本网络互连,在拓扑结构上和MPP没有太大的区别,只是拓展性更强。

理论峰值速度

理论峰值速度=CPU主频每个时钟周期执行浮点运算次数CPU核数目
每个时钟周期执行浮点运算次数:由单个CPU的浮点运算单元的个数以及每个浮点运算单元在每拍可以执行的几条浮点运算决定。如有时一个CPU有两个浮点数运算单元,而与ALU中硬件可以实现一拍完成一个加乘运算,那么此时每拍就可以进行4次运算。但是这种每拍执行多个运算的情况在实际使用中极其少见,毕竟加乘运算不是每次都会有,所以只能部分的反应实际性能。

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