林业病虫害气象服务系统的创新设计与应用 被引量：4

1

作者 秦江林 符合 +3 位作者 杨秀好 杨忠武 罗同基 雷秀峰 《气象研究与应用》 2017年第2期57-60,共4页

基于广西林业有害生物335.3425万个小班数(覆盖95个县市),及其相关的174余个属性值,构建了林业病虫害气象条件分析预测模式,为林业有害生物灾害小班精细化管理和智慧林业管理模式提供了科学依据。

关键词 林业虫害及其精细化管理 空间差异 时间差异 小班数据 气象 遥感

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分层检查点的近似最优周期计算模型 被引量：1

2

作者 吕宏武 谷雷 +2 位作者 王慧强 邹世辰 冯光升 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第1期103-107,共5页

针对大规模高性能计算(HPC)系统中检查点效率提升问题,提出一种面向分层检查点近似最优周期计算模型。首先,通过分析一个HPC系统中应用程序的执行过程,将检查点周期优化抽象为一个非线性的检查点成本模型;其次,通过分析可能故障位置推... 针对大规模高性能计算(HPC)系统中检查点效率提升问题,提出一种面向分层检查点近似最优周期计算模型。首先,通过分析一个HPC系统中应用程序的执行过程,将检查点周期优化抽象为一个非线性的检查点成本模型;其次,通过分析可能故障位置推导出分层检查点成本公式,并引入两个减速因子和一个加速因子来模拟消息日志对分层检查点造成的影响。仿真实验结果表明,所提模型与理论近似最优周期检查点成本平均误差在5%以下,相对传统检查点周期优化模型的平均误差降低了20%,能够有效提高检查点的效率,提升HPC系统可用性。 展开更多

关键词 高性能计算 容错 分层检查点 检查点周期 近似最优解

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高超声速飞行器总体性能虚拟飞行试验验证系统 被引量：8

3

作者 铁鸣 吴旭生 +2 位作者 毕敬 范文慧 王玲 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2004-2010,共7页

高超声速飞行器具有重要战略价值,但难以进行全程和整个飞行包络的真实飞行试验,基于仿真技术进行虚拟飞行试验是其总体性能分析与验证的必要手段。针对高超声速飞行器在飞行过程中总体、控制、气动、结构、动力、载荷、防热与热环境、... 高超声速飞行器具有重要战略价值,但难以进行全程和整个飞行包络的真实飞行试验,基于仿真技术进行虚拟飞行试验是其总体性能分析与验证的必要手段。针对高超声速飞行器在飞行过程中总体、控制、气动、结构、动力、载荷、防热与热环境、飞行器运动学与动力学等多学科、多物理场强耦合特性,提出了高超声速飞行器高性能多物理场耦合虚拟飞行试验平台体系结构,建立了高超声速飞行器多物理场耦合虚拟仿真试验模型,开发了基于高性能异构计算系统的多学科综合虚拟飞行试验系统,为实现高超声速飞行器的总体设计提供了可靠、实用的验证途径。 展开更多

关键词 虚拟飞行试验 高超声速飞行器 总体性能 高性能计算 多物理场耦合

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集群计算技术及其在石油工业中的应用 被引量：36

4

作者 赵改善 包红林 《石油物探》 EI CSCD 2001年第3期118-126,共9页

对于高性能计算不断增长的需求和计算技术的持续发展 ,促进了计算机集群技术的发展和应用。计算机集群系统具有系统建设、维护和升级成本低 ,可扩展性好 ,易维护 ,易升级 ,计算性能强以及通用和跨平台的并行计算软件开发环境 (PVM和MPI... 对于高性能计算不断增长的需求和计算技术的持续发展 ,促进了计算机集群技术的发展和应用。计算机集群系统具有系统建设、维护和升级成本低 ,可扩展性好 ,易维护 ,易升级 ,计算性能强以及通用和跨平台的并行计算软件开发环境 (PVM和MPI等 )等优点。本文概述了计算机集群技术的概念、技术基础、并行软件开发环境和Beowulf集群 ;论述了石油工业对高性能计算的需求 ;介绍了集群技术在石油勘探中的应用现状 ;指出了集群技术将大大降低石油勘探开发成本 ,促进新技术的应用和推广 ; 展开更多

关键词 高性能计算 集群系统 并行计算 PVM MPI 性能测试 油气勘探 地震勘探

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基于高性能计算环境的并行仿真建模框架 被引量：13

5

作者 刘奥 姚益平 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期2049-2051,共3页

为提高大规模分析评估推演类仿真的运行速度,基于高性能计算环境(HPC)的并行分布仿真正成为当前仿真研究的一个重要方向。论文在深入分析研究SPEEDES仿真引擎的基础上,阐述了基于HPC的并行仿真建模框架的组成及功能,分析了其设计思想,... 为提高大规模分析评估推演类仿真的运行速度,基于高性能计算环境(HPC)的并行分布仿真正成为当前仿真研究的一个重要方向。论文在深入分析研究SPEEDES仿真引擎的基础上,阐述了基于HPC的并行仿真建模框架的组成及功能,分析了其设计思想,并给出了建模框架相应的实现。 展开更多

关键词 建模框架 并行 仿真 高性能计算(hpc)

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一种自主设计的面向E级高性能计算的异构融合加速器 被引量：12

6

作者 刘胜 卢凯 +9 位作者 郭阳 刘仲 陈海燕 雷元武 孙海燕 杨乾明 陈小文 陈胜刚 刘必慰 鲁建壮 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期1234-1237,共4页

高性能计算(high performance computing,HPC)是推动科学技术发展的基础性领域之一,当前,作为超级计算机系统“下一个明珠”的E级高性能计算时代已经来临.面向E级高性能计算的加速器领域成为了全球高端芯片的竞技场.国际上,AMD、英伟达... 高性能计算(high performance computing,HPC)是推动科学技术发展的基础性领域之一,当前,作为超级计算机系统“下一个明珠”的E级高性能计算时代已经来临.面向E级高性能计算的加速器领域成为了全球高端芯片的竞技场.国际上,AMD、英伟达和英特尔公司已经占据这一领域多年.作为国内最早开始自主处理器设计的优势单位之一,国防科技大学一直以来都是高性能加速器领域强有力的竞争者.主要对国防科技大学自主设计的面向E级高性能计算的加速器芯片进行介绍,该芯片采用了CPU+GPDSP的异构融合架构,具备高性能、高效能和高可编程性的特点,有望成为新一代E级超算系统的核心计算芯片. 展开更多

关键词 高性能计算 加速器 异构融合体系结构 自主设计 高效能

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可重构计算技术及其在地球物理中的应用前景 被引量：10

7

作者 赵改善 《勘探地球物理进展》 2007年第4期309-316,共8页

石油地球物理勘探一直是高性能计算技术的主要应用领域之一,集群已成为高性能计算的主流体系架构。但是,随着地球物理计算对高性能计算需求的不断提升,集群系统节点规模不断提高,一方面大大提高了系统建设、运行、维护、管理及应用软件... 石油地球物理勘探一直是高性能计算技术的主要应用领域之一,集群已成为高性能计算的主流体系架构。但是,随着地球物理计算对高性能计算需求的不断提升,集群系统节点规模不断提高,一方面大大提高了系统建设、运行、维护、管理及应用软件开发的复杂性,另一方面在提高系统总体性能方面也越来越受到较大的制约。基于现场可编程门阵列(FPGA)的可重构计算技术,将有可能在不远的将来替代集群计算技术成为高性能计算的主流技术。在可重构计算系统中,硬件信息(可编程器件的配置信息)可以象软件程序一样被动态调用或修改。可重构计算技术将硬件软件化,使可重构计算系统既具有软件计算方式的灵活性和可升级性,又具有硬件计算系统的高性能和并行性。可重构计算技术的特点使得它在地球物理计算领域具有广阔的应用前景,部分研究结果已经向我们展示了这种前景。 展开更多

关键词 可重构计算 现场可编程门电路阵列 高性能计算 地球物理计算 地震模拟 地震偏移

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HPMR：多核集群上的高性能计算支撑平台 被引量：11

8

作者 郑启龙 王昊 +1 位作者 吴晓伟 房明 《微电子学与计算机》 CSCD 北大核心 2008年第9期21-23,27,共4页

HPMR是建立在多核集群上的高性能计算支撑平台,它继承并改进了MapRedcue并行编程模式,使其适合高性能计算需求.HPMR让并行程序的编写和运行变得非常简单,同时又保持很高的性能.HPMR的实用功能不但使并行程序变得易于扩展和移植,而且增... HPMR是建立在多核集群上的高性能计算支撑平台,它继承并改进了MapRedcue并行编程模式,使其适合高性能计算需求.HPMR让并行程序的编写和运行变得非常简单,同时又保持很高的性能.HPMR的实用功能不但使并行程序变得易于扩展和移植,而且增强了并行程序的健壮性. 展开更多

关键词 高性能计算 多核 平台 MAPREDUCE

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一种面向高性能计算的分布式对象存储系统 被引量：10

9

作者 陈曦 朱建涛 何晓斌 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第8期69-73,共5页

现有分布式文件存储系统存在数据组织低效和访问语义冗余等问题,严重限制了系统性能。为此,借鉴对象存储思想,设计面向高性能计算的分布式对象存储系统。分离数据访问和数据管理,实现更精简高效的访问语义,同时采用分布式全局对象数据... 现有分布式文件存储系统存在数据组织低效和访问语义冗余等问题,严重限制了系统性能。为此,借鉴对象存储思想,设计面向高性能计算的分布式对象存储系统。分离数据访问和数据管理,实现更精简高效的访问语义,同时采用分布式全局对象数据组织方式,运用基于内存的元数据管理方法提升系统性能。实验结果表明,在大规模并发访问时,该系统的读/写聚合带宽相比Lustre系统分别提升22.5%和50.4%,文件创建、删除性能分别达到Lustre系统的2.15倍和5.13倍。此外,该系统还具有拟线性的数据读/写和元数据管理功能,可扩展性较好。 展开更多

关键词 高性能计算 对象存储 存储语义 元数据管理 可扩展性

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蚁群:一种新型的高效多用计算平台 被引量：6

10

作者 谢向辉 钱磊 +2 位作者 吴东 原昊 李祥 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期1341-1350,共10页

在科学计算和大数据处理应用需求的推动下,高性能计算机的性能不断提升、系统规模日益扩大,系统功耗越来越成为制约能力提升的重要瓶颈.在深入分析现有4类高性能计算机的基础上探讨了2项关键技术:1)可重构微服务器(reconfigurable micro... 在科学计算和大数据处理应用需求的推动下,高性能计算机的性能不断提升、系统规模日益扩大,系统功耗越来越成为制约能力提升的重要瓶颈.在深入分析现有4类高性能计算机的基础上探讨了2项关键技术:1)可重构微服务器(reconfigurable micro server,RMS)技术.解决单个计算节点在领域应用加速能力、系统功耗和体积间的平衡兼顾问题.2)自治与分治相结合的集群构造技术.解决基于微小型化计算节点的大规模计算平台构造与扩展性问题.在此基础上,提出了一种新型的高效多用计算平台架构——"蚁群",构建了包含2 048个低功耗、微小型化RMS计算节点的蚁群平台原型系统,并实现了大规模指纹实时比对和多RMS节点协同排序2个典型应用.测试表明,单个RMS节点的指纹比对性能是Xeon单核的34倍,功耗仅5W,整个原型系统可实现千万量级指纹库的数百并发实时查询;蚁群平台的数据排序性能功耗比是GPU平台的10倍以上,有效提升数据排序的效率. 展开更多

关键词 高性能计算 集群 可重构计算 微服务器 计算平台

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基于网格计算平台的并行计算系统研究与实现 被引量：6

11

作者 张仙伟 张璟 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第7期5-8,11,共5页

把网格和高性能计算结合起来,基于网格高性能计算平台的并行计算系统(GPCS),主要介绍了GPCS的体系结构、功能及其设计、实现等几个主要的问题。该平台以通用网络为基础,以网格平台中间件为桥梁,实现了各种高性能计算资源之间的互联互通... 把网格和高性能计算结合起来,基于网格高性能计算平台的并行计算系统(GPCS),主要介绍了GPCS的体系结构、功能及其设计、实现等几个主要的问题。该平台以通用网络为基础,以网格平台中间件为桥梁,实现了各种高性能计算资源之间的互联互通、共享和协同工作。 展开更多

关键词 网格 高性能计算 并行计算系统

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大规模异构计算集群的双层作业调度系统 被引量：5

12

作者 孙震宇 石京燕 +4 位作者 孙功星 杜然 姜晓巍 邹佳恒 谭宏楠 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期187-195,共9页

高能物理计算平台中的HTCondor和SLURM计算集群为多个高能物理实验提供数据处理服务,然而HTCondor并行作业调度效率较低、SLURM难以应对大量串行作业,且计算平台整体资源管理及调度策略过于简单。为满足高能物理计算集群高负荷运行的需... 高能物理计算平台中的HTCondor和SLURM计算集群为多个高能物理实验提供数据处理服务,然而HTCondor并行作业调度效率较低、SLURM难以应对大量串行作业,且计算平台整体资源管理及调度策略过于简单。为满足高能物理计算集群高负荷运行的需求,在传统作业调度器上增加作业管理层,设计双层作业调度系统,通过高效调度串并行作业并兼顾实验组间资源的使用公平性,实现用户对作业的细粒度管理。测试结果表明,双层作业调度系统支持大批量高能物理作业的快速提交,并充分利用计算平台的总体资源,具有较好的作业调度性能。 展开更多

关键词 计算集群管理 作业调度器 高通量计算 高性能计算 高能物理计算

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新兴高性能计算行业应用及发展战略 被引量：5

13

作者 冯圣中 李根国 +4 位作者 栗学磊 齐富民 黄典 万艺 吴金成 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第6期640-647,共8页

数据密集型新兴行业应用快速发展,是近年来高性能计算应用日益广泛和深入的主要特征。新兴高性能行业应用,在高性能计算系统技术创新、计算环境创新与应用创新等各个层面,都带来了新的挑战与机遇。文章在系统总结领域应用进展的基础上,... 数据密集型新兴行业应用快速发展,是近年来高性能计算应用日益广泛和深入的主要特征。新兴高性能行业应用,在高性能计算系统技术创新、计算环境创新与应用创新等各个层面,都带来了新的挑战与机遇。文章在系统总结领域应用进展的基础上,概括了新兴行业应用的技术特点与挑战,提出了加大高性能计算系统核心技术创新力度、构建面向新型应用的高性能计算环境、大力推进高性能应用软件研发、大力推进传统应用的新方法开发,以及大力推进大数据人工智能等新领域基准评测工具研发等发展战略建议。 展开更多

关键词 新兴行业应用 数据驱动 数据密集型计算 高性能计算

原文传递

中国高通量计算机的自主研发之路 被引量：4

14

作者 范东睿 叶笑春 +1 位作者 包云岗 孙凝晖 《中国科学院院刊》 CSSCI CSCD 北大核心 2019年第6期648-656,共9页

随着互联网技术的迅猛发展,高性能计算的主要应用从传统的科学与工程计算为主逐步演变为以数据处理为核心,这给传统高性能计算机体系结构带来巨大挑战的同时,也使高通量计算应运而生。文章从应用特征出发阐述了高通量计算与传统高性能... 随着互联网技术的迅猛发展,高性能计算的主要应用从传统的科学与工程计算为主逐步演变为以数据处理为核心,这给传统高性能计算机体系结构带来巨大挑战的同时,也使高通量计算应运而生。文章从应用特征出发阐述了高通量计算与传统高性能计算的差别,并探讨了高通量计算的基础理论、关键技术,以及中国科学院在高通量计算核心芯片及系统领域的研究成果;以期通过高通量计算机关键技术的研究与突破,为缓解我国核心芯片'卡脖子'的问题,以及为构建智能万物互联时代的新型高性能计算平台作出贡献。 展开更多

关键词 高性能计算 高通量计算 数据中心 系统熵

原文传递

高性能计算在工业工程领域的应用 被引量：4

15

作者 王普勇 丁峻宏 《科研信息化技术与应用》 2012年第6期3-11,共9页

针对高性能计算特别是工程计算的发展和应用,本文从国内和国外两个方面进行了回顾、分析和总结。对于国外HPC(High Performance Computing)工业工程计算发展应用,侧重于整理总结美国工业企业HPC仿真应用现状,以及不同行业机构多层次深... 针对高性能计算特别是工程计算的发展和应用,本文从国内和国外两个方面进行了回顾、分析和总结。对于国外HPC(High Performance Computing)工业工程计算发展应用,侧重于整理总结美国工业企业HPC仿真应用现状,以及不同行业机构多层次深入推进HPC应用的具体举措,此外对欧洲和日本也进行了类似分析。对于国内HPC工业工程计算发展应用,总结了基于HPC的CAE(Computer Aided Engineering)技术在解决不同行业问题中的广泛应用,指出了当前推动高性能计算工程应用面临的问题,最后结合国内公共计算平台建设特别是本单位自身多年经验,围绕如何更好地为工程计算服务提出了看法和意见。 展开更多

关键词 高性能计算 工程计算 工业 仿真

原文传递

三维表层模型层析反演并行化软件设计与研究 被引量：3

16

作者 罗省贤 李录明 《成都理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期77-80,共4页

三维表层模型层析反演是一种高精度反演表层任意介质速度结构的有效方法,但大量的正、反演,需要高性能计算的支持。作者基于三维表层模型层析反演的并行性分析,研究了一套并行算法,提出了一种利用命名管道机制的动态负载均衡新方法,并... 三维表层模型层析反演是一种高精度反演表层任意介质速度结构的有效方法,但大量的正、反演,需要高性能计算的支持。作者基于三维表层模型层析反演的并行性分析,研究了一套并行算法,提出了一种利用命名管道机制的动态负载均衡新方法,并在分布式共享存储并行系统上实现了软件设计,显著地提高了计算效率,整套并行算法在三维表层模型层析反演中获得了有效的应用。 展开更多

关键词 表层模型层析反演 动态负载 均衡 命名管道机制 并行化 高性能计算

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基于MPI的鲲鹏CPU核间通信研究

17

作者 周岩 王鹏 王琨予 《西南民族大学学报（自然科学版）》 CAS 2024年第3期328-335,共8页

核间通信延时是影响高性能计算系统整体运行效率的重要因素.国产鲲鹏CPU在高性能计算领域应用日益广泛,针对鲲鹏CPU的缓存架构及多核间接口互联进行分析,研究影响鲲鹏CPU核间通信延时的因素.在消息传递接口(MPI)环境下进行节点内核间通... 核间通信延时是影响高性能计算系统整体运行效率的重要因素.国产鲲鹏CPU在高性能计算领域应用日益广泛,针对鲲鹏CPU的缓存架构及多核间接口互联进行分析,研究影响鲲鹏CPU核间通信延时的因素.在消息传递接口(MPI)环境下进行节点内核间通信实验,对包括跨三级缓存、跨物理CPU通信等不同模式下通信延时进行对比,发现通信数据包大于500 KB后,跨L3 Cache TAG的通信延时反优于共享L3 Cache TAG的通信延时.针对通信数据包在64 KB大小时的通信延迟异常,分析得出是MPI的Eager模式和Rendezvous模式的默认切换阈值所造成.对这两种模式进行实验对比,验证不同大小的通信数据包在不同模式下和跨核通信时的延时特征,Eager模式更适合低延时的小消息发送.在实际应用中可根据通信数据包大小调整两种模式的默认切换阈值,以达到更好的传输效果.实验结果表明由于鲲鹏CPU存在复杂的多核结构,在并行计算程序设计时可以进行针对性优化,以提升程序的运行效率. 展开更多

关键词 鲲鹏CPU 核间通信 消息传递接口 高性能计算 共享缓存

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基于GPU的LBM迁移模块算法优化

18

作者 黄斌 柳安军 +3 位作者 潘景山 田敏 张煜 朱光慧 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期232-238,共7页

格子玻尔兹曼方法(LBM)是一种基于介观模拟尺度的计算流体力学方法,其在计算时设置大量的离散格点,具有适合并行的特性。图形处理器(GPU)中有大量的算术逻辑单元,适合大规模的并行计算。基于GPU设计LBM的并行算法,能够提高计算效率。但... 格子玻尔兹曼方法(LBM)是一种基于介观模拟尺度的计算流体力学方法,其在计算时设置大量的离散格点,具有适合并行的特性。图形处理器(GPU)中有大量的算术逻辑单元,适合大规模的并行计算。基于GPU设计LBM的并行算法,能够提高计算效率。但是LBM算法迁移模块中每个格点的计算都需要与其他格点进行通信,存在较强的数据依赖。提出一种基于GPU的LBM迁移模块算法优化策略。首先分析迁移部分的实现逻辑,通过模型降维,将三维模型按照速度分量离散为多个二维模型,降低模型的复杂度;然后分析迁移模块计算前后格点中的数据差异,通过数据定位找到迁移模块的通信规律,并对格点之间的数据交换方式进行分类;最后使用分类的交换方式对离散的二维模型进行区域划分,设计新的数据通信方式,由此消除数据依赖的影响,将迁移模块完全并行化。对并行算法进行测试,结果显示:该算法在1.3×10^(8)规模网格下能达到1.92的加速比,表明算法具有良好的并行效果;同时对比未将迁移模块并行化的算法,所提优化策略能提升算法30%的并行计算效率。 展开更多

关键词 高性能计算 格子玻尔兹曼方法 图形处理器 并行优化 数据重排

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基于GPU的地震属性提取 被引量：3

19

作者 张广智 陈雷 《物探化探计算技术》 CAS CSCD 2011年第4期358-363,345,共6页

地震属性技术可从地震资料中提取出隐藏其中的有用信息,不仅提高了原始地震资料的利用价值,同时也提高了地震技术在石油工业中的应用水平。随着三维地震勘探技术的广泛应用,解决了二维勘探中存在的一些问题,但同时也带来地震数据量的激... 地震属性技术可从地震资料中提取出隐藏其中的有用信息,不仅提高了原始地震资料的利用价值,同时也提高了地震技术在石油工业中的应用水平。随着三维地震勘探技术的广泛应用,解决了二维勘探中存在的一些问题,但同时也带来地震数据量的激增。地震勘探技术的不断发展,对高性能计算提出了更高的要求,新的高性能计算技术不断被应用到地震勘探中。近年来,因GPU的计算性能迅猛发展,使之成为高性能计算的一个重要发展方向。这里基于CUDA(计算统一设备架构)编程平台,利用GPU加速地震属性提取。通过对比发现,利用GPU可以得到六倍左右的加速比,这表明应用GPU可以有效地缩短程序的运行时。 展开更多

关键词 高性能计算 图形处理器 计算统一设备架构 地震属性提取

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用于高性能计算的作业调度能效性研究综述 被引量：3

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作者 郑文旭 潘晓东 +1 位作者 马迪 汪浩 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2019年第9期1525-1533,共9页

由于科学研究与商业应用等对高性能计算的需求与日俱增,高性能计算的性能和系统规模得到迅速发展。但是,急剧增长的功耗严重限制了高性能计算系统的设计和使用,使得低功耗技术成为高性能计算领域的关键技术。作为整个系统的核心组件,作... 由于科学研究与商业应用等对高性能计算的需求与日俱增,高性能计算的性能和系统规模得到迅速发展。但是,急剧增长的功耗严重限制了高性能计算系统的设计和使用,使得低功耗技术成为高性能计算领域的关键技术。作为整个系统的核心组件,作业调度系统立足有限的系统资源,对用户提交的应用进行作业-资源分配,其能效性对于整个高性能计算系统的能耗控制与调节起到至关重要的作用。首先介绍主要的能量效率技术和常用的作业调度策略,然后对当前高性能计算作业调度能效性进行分析,并讨论了其面临的挑战及未来发展方向。 展开更多

关键词 高性能计算 作业调度 能量有效性

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