Architecting Parallel Applications(1)

最新推荐文章于 2025-05-27 11:56:06 发布
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#parallel #编程 #编译器 #语言 #processing #performance

本文探讨了并行编程面临的挑战，包括硬件限制、多核架构下代码优化困难及缺乏通用并行语言等问题。提出了以设计模式为中心的软件架构方法作为解决方案。

总结了一下个人看Berkeley的《 Architecting Parallel Applications》课程ppt的学习心得：

 

Lecture1: Introduction and Overview

 

并行的目的Motivation of parallelism

1、  在硬件上，单处理器性能的提高受到了三方面的壁垒：

功耗、内存以及指令级并行性(ILP)，各方面具体内容可参考James Reinders的并行介绍http://www.builder.com.cn/video_intel/video_intel.shtml

2、  Small is beautiful，"smallness within bigness"的思想，提出分而治之的概念，执行一个大的工作任务就等于执行一组相关的小工作任务。

3、  并行化硬件的未来趋势：future general-purpose processors will be built from small (5-9 stage pipeline) energy efficient processing elements

4、  同时在软件并行编程上我们必须满足：Productively: programmer’s time, time-to-market；Efficiently: meeting performance targets that the hardware should be able to realize；Correctly: software meets its functional specification。

 

目前未能解决的难题How not to solve the problem

有了多核体系架构的支持，我们在并行编程上遇到以下几种可能以及挑战

1、在原有代码上不断地修改并监测其性能，但是经常会失败并且性能难以提高。

 

 

 

2、通过一个新的并行语言来编程，目前200种并行语言仍未有合适所有应用的。

 

 

 

3、通过编写一个超级编译器来将代码编译为并行执行。

 

 

在将来，并行编程并不是在于训练编程人员学习如何写并行程序。而是在于各领域的专家去使用并行应用框架来编写应用程序。

 

解决方法Our approach

以满足productivity efficiency correctness为前提，建立起软件架构-编程模型与环境-编程语言-编译器与调试器-硬件架构，其中的关键在于设计模式design patterns和模式语言pattern language。

 

 

 

Example: CBIR

 

 

 

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