一种高性能并行计算网络—RHiNET

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作者 夏秦 董小社 +1 位作者 贾志国 吴维刚 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2002年第7期10-12,共3页

RHiNET是用于构建高性能分布式并行计算系统的光互联网络 ,它由协议、网络接口、交换机和光链路四部分组成 ,有三代实验产品面世。在全面介绍以上各部分的结构、特点后 ,还与其它一些高性能互联网络和标准进行了比较。

关键词 计算机网络 光互联网 高性能并行计算网络 RHiNET

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求解Boltzmann模型方程高性能并行算法在航天跨流域空气动力学应用研究 被引量：9

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作者 李志辉 蒋新宇 +2 位作者 吴俊林 徐金秀 白智勇 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期1801-1811,共11页

对Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,得到适于描述航天再入从外层空间到近地面各流域统一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程统一算法高性能并行计算数学模型.发展离散速度空间区域分解大规模并行计算技术,分析统... 对Boltzmann方程碰撞积分物理分析与可计算建模,得到适于描述航天再入从外层空间到近地面各流域统一Boltzmann模型方程,提出求解Boltzmann模型方程统一算法高性能并行计算数学模型.发展离散速度空间区域分解大规模并行计算技术,分析统一算法变量依赖关系,建立可扩展并行计算方案;研究数据并行分布与并行执行特征,开展大规模并行化程序设计,并在小、中、大规模256-512、4096-20 625CPU及异构计算机500-45 000、3125-112 500进程并行算法测试,建立稳定运行于国产千万亿次超级计算机高性能可扩展大规模并行算法与航天器再入跨流域复杂气动力/热绕流问题并行化软件应用平台.通过对稀薄流到连续流再入飞行不同高度可回收返回式卫星飞行器、近空间大尺度机动飞行器跨流域绕流环境不同粒度高性能计算与验证,揭示大尺度复杂结构飞行器跨流区飞行稀薄过渡流区热流系数比连续、近连续流区热流系数随物面变化剧烈得多、大得多,发现该类飞行器后端面热流最大值发生在水平舵外侧拐角处,达驻点热流六分之一量级,提供了一个可靠求解航天器再入各流域高超声速绕流问题统一算法高性能并行计算应用研究方向. 展开更多

关键词 航天器 跨流域空气动力学 BOLTZMANN模型方程 统一算法 区域分解 高性能并行计算

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水利科学计算并行计算平台构建及算法实践 被引量：5

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作者 朱星明 涂彬 +2 位作者 陈煜 白婧怡 耿庆斋 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2006年第8期121-125,共5页

文中采用现代先进的信息技术和计算技术,研究基于高性能并行计算的水利水电大型科学计算平台体系和构建,并采用Sun Fire 6800R和Sun Cluster Tools初步形成了高性能并行计算平台的架构,结合水利水电科学计算的实践,通过数学模型的结构... 文中采用现代先进的信息技术和计算技术,研究基于高性能并行计算的水利水电大型科学计算平台体系和构建,并采用Sun Fire 6800R和Sun Cluster Tools初步形成了高性能并行计算平台的架构,结合水利水电科学计算的实践,通过数学模型的结构分析、并行改造,探索、推广并行计算技术在水利水电数学模型计算领域的应用,并以此构架基于网络的开发式并行计算共享平台。 展开更多

关键词 水利水电 科学计算 高性能并行计算 集群计算

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E 级计算给 CFD 带来的机遇与挑战 被引量：16

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作者 张来平 邓小刚 +2 位作者 何磊 李明 赫新 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期405-417,共13页

E级(Exascale)计算机有望在2020年前后投入使用,E级计算将给计算科学和科学研究带来革命性的变化。计算流体力学(CFD)作为超大规模计算机应用的重要领域之一,将迎来前所未有的发展机遇,同时也将面临极其严峻的技术挑战。本文对当前国内... E级(Exascale)计算机有望在2020年前后投入使用,E级计算将给计算科学和科学研究带来革命性的变化。计算流体力学(CFD)作为超大规模计算机应用的重要领域之一,将迎来前所未有的发展机遇,同时也将面临极其严峻的技术挑战。本文对当前国内外超大规模CFD计算的现状进行了概述,探讨了未来CFD的发展趋势,并对E级计算给CFD带来的机遇与挑战进行了分析,最后提出了适应未来E级计算的CFD发展思路与建议。为了实现E级计算的宏伟目标,CFD与计算机科学、应用数学等学科的"协同设计"势在必行。我们期待本文的分析能对我国的高性能计算应用、CFD发展有一定的启示作用。 展开更多

关键词 E 级计算 高性能并行计算 计算流体力学

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高精度单频干扰并行压制技术及其应用 被引量：3

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作者 陈可洋 杨微 +3 位作者 陈树民 王建民 吴清岭 范兴才 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期143-148,共6页

为了提高当前工业化处理软件中单频干扰的处理效率,并降低常规处理流程的复杂度,提出并建立了一种高精度单频干扰并行压制新技术。该技术根据最小二乘最优逼近来逐道自动识别与自适应压制单频干扰,同时结合高性能并行处理算法,大大简化... 为了提高当前工业化处理软件中单频干扰的处理效率,并降低常规处理流程的复杂度,提出并建立了一种高精度单频干扰并行压制新技术。该技术根据最小二乘最优逼近来逐道自动识别与自适应压制单频干扰,同时结合高性能并行处理算法,大大简化了常规处理流程。在XX工区实际地震资料中应用表明,该技术不受其他类型地震噪声影响,能够自动识别含单频干扰的地震道,且能精确得到单频干扰的频率、振幅和相位等信息,具有较高的振幅保真性和计算效率,处理效果优于工业化软件,为勘探成熟区地震资料保幅预处理提供了重要技术参考。 展开更多

关键词 地震处理 单频干扰 自动识别 自适应压制 高性能并行计算

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基于Fermi平台的双边滤波超声图像斑点噪声抑制并行处理算法 被引量：1

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作者 张霞 何兴无 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2013年第10期277-280,共4页

对医学超声图像使用双边滤波技术不仅可以很好地抑制噪声,同时可以较好地保留组织结构信息。但由于该技术涉及大量的复杂计算往往难以满足实时处理的要求,为此依据Fermi架构技术特性设计完成一种斑点噪声抑制的并行处理算法。数据测试... 对医学超声图像使用双边滤波技术不仅可以很好地抑制噪声,同时可以较好地保留组织结构信息。但由于该技术涉及大量的复杂计算往往难以满足实时处理的要求,为此依据Fermi架构技术特性设计完成一种斑点噪声抑制的并行处理算法。数据测试结果显示,采用Fermi架构的GPU处理在保证算法处理效果基础上获得了比较明显的加速效果。对于512×512的图像数据在迭代两次的情况下能够达到25 fps的帧率,速度提高了大约90倍。 展开更多

关键词 高性能并行计算 斑点噪声抑制 双边滤波 图像并行处理算法

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基于J-Earth领域编程框架的高效并行大气环流模式(H-GAMIL)构建

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作者 普业 张爱清 +2 位作者 莫则尧 郭红 王斌 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2017年第1期71-79,共9页

高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对... 高性能并行计算,一直是气候系统模式研究中的重要科学前沿。然而,随着计算机技术的发展,计算机体系结构越来越复杂,以及气候系统模式本身的复杂性使得开发高性能气候系统模式成为一个难题。采用了一种全新的并行程序设计方法:基于针对气象科学中的计算特点发展出的领域编程框架J-Earth,构建了高性能并行大气环流模式H-GAMIL。在对原模式GAMIL分析和解构以后,结合J-Earth的特点,采用面相对象的编程方式,对H-GAMIL进行重构。重构后的H-GAMIL具有现代软件标准化模块化的特点,并具有自动二维剖分、MPI(Message Passing Interface)和Open MP(Open Multi-Processing)混合并行实现、并行输出等新功能。解决了原模式一维剖分受到处理器限制,串行IO等问题。在此基础上,本文对H-GAMIL进行了并行效率测试,结果显示,模式水平分辨率为1°(纬度)×1°(经度)时,可使用上千处理器核,并行效率达40%以上且负载平衡达70%。测试结果表明了H-GAMIL具有较好的并行效率和可扩展性;同时对H-GAMIL模拟性能进行对比分析,其结果表明H-GAMIL保持了原模式的守恒性,并且具有与原模式相当的模拟性能,能够满足气候研究的计算需求,达到实用程度。 展开更多

关键词 大气环流模式 高性能并行计算 J-Earth领域编程框架

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一种基于范围搜索的并行多维分类算法PRSMC

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作者 吴捷 孙斌 陶志荣 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2007年第32期164-167,共4页

针对高速网络应用对基于范围查找的分组分类算法的要求以及高性能并行计算环境的特点,提出了一种高速多维分组分类算法——PRSMC(基于范围搜索的并行多维分类)算法。该算法具有较快的搜索速度和较强的并行性,特别适合在多CPU多核高性能... 针对高速网络应用对基于范围查找的分组分类算法的要求以及高性能并行计算环境的特点,提出了一种高速多维分组分类算法——PRSMC(基于范围搜索的并行多维分类)算法。该算法具有较快的搜索速度和较强的并行性,特别适合在多CPU多核高性能计算机上实现。同时提出了算法的双缓冲并行实现技术,使得在软件环境中具有良好空间和时间性能。性能实验表明该算法具有良好的可扩展性,算法速度较同类基于区域划分的算法有较大提升,平均分类速率能达到1Mpkt/s左右。 展开更多

关键词 分组分类 范围查找 高性能并行计算 多维分类 PRSMC

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2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情检验和分析 被引量：8

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作者 陈厚群 李德玉 +4 位作者 郭胜山 张翠然 王海波 周继凯 俞言祥 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2015年第6期1-9,共9页

为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层... 为对2008年汶川地震中沙牌拱坝的震情进行检验和分析,本文提出了一个基于损伤力学对高混凝土坝地震损伤破坏过程分析的新方法,可计入残余变形但避免损伤—塑性耦合。由于汶川地震中未能取得坝址的地震动输入记录,为此,采用随机有限断层法,通过邻近台站的加速度记录,对汶川地震中断层破裂模型参数进行校准后,重建了汶川地震中沙牌拱坝坝址的地震动输入加速度时程。为上述计算研发了高性能并行计算程序,在"天河一号"超级计算机上进行了高效运算,并对都经受过强震的沙牌拱坝和美国帕柯依玛拱坝的震情进行了对比分析。计算结果表明,所建议的方法能可靠应用于混凝土坝的地震损伤破坏过程的分析。 展开更多

关键词 汶川地震 沙牌拱坝 随机有限断层法 损伤破坏过程 高性能并行计算 震情检验

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基于CUDA的超声B模式成像 被引量：16

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作者 夏春兰 石丹 刘东权 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第6期2011-2015,共5页

超声B模式成像是超声成像系统中最基本的成像模式,能够为临床诊断提供器官组织的解剖信息。但由于从聚焦的射频信号(radio-frequency,RF)到B模式图像的基带处理过程中涉及大量运算,为了得到高质量的B模式图像,现有的医疗系统在实际实现... 超声B模式成像是超声成像系统中最基本的成像模式,能够为临床诊断提供器官组织的解剖信息。但由于从聚焦的射频信号(radio-frequency,RF)到B模式图像的基带处理过程中涉及大量运算,为了得到高质量的B模式图像,现有的医疗系统在实际实现过程中通常依赖于复杂的硬件,这大大加大了实现难度及成本。为此提出了一种基于NVID IA公司统一计算设备架构(compute unified device architecture,CUDA)的超声B模式成像的并行实现,利用图形处理单元(graphic processing unit,GPU)并行计算实现从RF到B模式图像过程中的卷积计算、正交解调、包络检测、数据压缩及扫描转换等处理。临床活体组织数据上的实验表明,针对由规模为191×9344的RF数据得到648×512的B模式图像,基于CUDA的并行实现与基于CPU的实现相比,在保证得到相同质量的B模式图像的前提下,速度提高了69倍。 展开更多

关键词 高性能并行计算 超声B模式成像 图形处理器 图像并行处理算法 统一计算设备架构

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基于CUDA的超声脉冲多普勒成像 被引量：1

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作者 尹华国 何兴无 周洪林 《计算机工程与应用》 CSCD 2012年第19期140-144,共5页

医学超声脉冲多普勒成像模式是在临床超声成像系统中获得人体血管中血流分布情况的一种重要的检测工具,与传统的B超,彩超成像模式不同,超声脉冲多普勒成像模式不仅可以通过频谱图显示表示流过取样容积的血流速度变化和测定某一位置的血... 医学超声脉冲多普勒成像模式是在临床超声成像系统中获得人体血管中血流分布情况的一种重要的检测工具,与传统的B超,彩超成像模式不同,超声脉冲多普勒成像模式不仅可以通过频谱图显示表示流过取样容积的血流速度变化和测定某一位置的血流,而且相比较于连续波式多普勒模式它可以消除多普勒信号的混叠效应提高检测的空间分辨率。但是脉冲多普勒系统在处理时涉及大量的复杂运算,例如FFT(快速傅里叶变换)和卷积运算等,使其难于应用到临床实时系统中。为此研究并提出了一种基于统一计算设备架构(CU-DA)平台的超声脉冲多普勒成像系统的并行处理算法。该算法包括了壁滤波、频谱估计、移频处理和频谱显示后处理等处理步骤的并行实现。数据实验结果表明,基于CUDA的超声脉冲多普勒成像处理结果与基于CPU的实现相比,不仅可以得到相同质量的频谱图,而且可以取得较大的加速效果,满足实时系统需求;数据测试显示,对于65535×20的信号数据能够达到1秒处理2770条谱线的计算性能,速度提高了约140倍。 展开更多

关键词 高性能并行计算 超声脉冲多普勒成像 图形处理器 图像并行处理算法

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Fermi平台下基于直方图匹配的超声图像斑点噪声抑制

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作者 何兴无 周洪林 +1 位作者 蒋蕙竹 雷静 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2012年第10期276-279,共4页

在医学超声成像系统中斑点噪声是影响超声图像成像品质的重要因素。使用直方图信息可以较好地识别出斑点噪声和组织结构区域,从而进行自适应滤波抑制噪声。但这一处理涉及大量的复杂计算,使其成为临床实时成像系统中的一大性能瓶颈。为... 在医学超声成像系统中斑点噪声是影响超声图像成像品质的重要因素。使用直方图信息可以较好地识别出斑点噪声和组织结构区域,从而进行自适应滤波抑制噪声。但这一处理涉及大量的复杂计算,使其成为临床实时成像系统中的一大性能瓶颈。为此研究并提出一种基于高性能计算平台Fermi架构GPU(graphics processing unit图形处理单元)的并行处理算法。数据测试结果显示,与基于CPU的实现相比,采用Fermi架构的GPU处理不仅可以得到完全一致和较好的图像去噪效果,而且可以获得良好的加速性能,基本满足实时系统的需求。对于512×512的图像数据能够达到228fps的高帧率,速度提高了大约115倍。 展开更多

关键词 高性能并行计算 斑点噪声抑制 直方图 CUDA

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