Die numerische Lösung vieler interessanter Aufgaben aus dem ingenieunechnischen Bereich scheitert auch nach dem Jahrzehnt der (Vektor-) Supercomputer an den Leistungsgrenzen die ser Architekturen. Während die Prozessortechnologie sich langsam den Grenzen des physika lisch Machbaren nähert, offeriert Parallelismus auf Prozessorebene praktisch unbegrenzte Lei stung. Zu lösen ist "nur" noch die Frage der optimalen Architektur eines Multiprozessorsy stems und eng damit zusammenhängend die Frage der Programmierbarkeit solcher Systeme. Dieses Buch entstand unter dem Aspekt der "Wechselwirkungen…mehr
Die numerische Lösung vieler interessanter Aufgaben aus dem ingenieunechnischen Bereich scheitert auch nach dem Jahrzehnt der (Vektor-) Supercomputer an den Leistungsgrenzen die ser Architekturen. Während die Prozessortechnologie sich langsam den Grenzen des physika lisch Machbaren nähert, offeriert Parallelismus auf Prozessorebene praktisch unbegrenzte Lei stung. Zu lösen ist "nur" noch die Frage der optimalen Architektur eines Multiprozessorsy stems und eng damit zusammenhängend die Frage der Programmierbarkeit solcher Systeme. Dieses Buch entstand unter dem Aspekt der "Wechselwirkungen zwischen parallelen Algorith men und Rechnerarchitektur" und diskutiert beide Fragen anhand der Lösung von linHinweis: Dieser Artikel kann nur an eine deutsche Lieferadresse ausgeliefert werden.
Einführung.- 1. Parallele Rechnerarchitekturen.- 1.1. Vektorrechner.- 1.2. Multiprozessoren.- 1.3. Kommunikationsmechanismen in Multiprozessoren.- 2. Sequentielle Lösung von großen, linearen Gleichungssystemen mit dünn besetzter Koeffizientenmatrix.- 2.1. Definitionen.- 2.2. Direkte Verfahren.- 2.3. Iterative Verfahren.- 2.4. Semi-iterative Verfahren.- 3. Parallelisierung der Algorithmen.- 3.1. Datenabhängigkeitsanalyse.- 3.2. Vektorisierung.- 3.3. Nebenläufigkeit.- 3.4. Kommunikationstopologien.- 4. Implementierung der Algorithmen auf unterschiedlichen Multiprozessoren.- 4.1. Geschwindigkeitsgewinn und Effizienz.- 4.2. Effizienzverluste bei parallelen Algorithmen.- 4.3. Implementierung auf Multiprozessoren mit global gemeinsamem Speicher.- 4.4. Implementierung auf Multiprozessoren mit verteiltem Speicher.- 4.5. Implementierung auf SUPRENUM.- 4.6. Zusammenfassung der Ergebnisse.- 5. Bewertung der Ergebnisse.- 5.1. Algorithmische Konsequenzen.- 5.2. Konsequenzen für die Rechnerarchitektur.- 5.3. Parallele Entwicklungsumgebungen.- 6. Eine parallele, architekturunabhängige Programmierumgebung.- 6.1 Existierende Ansätze für parallele Programmiersprachen.- 6.2. Die parallele Programmierumgebung PPRC.- 6.3. Feldkonfiguration: PPRC Programm für ein iteratives Verfahren.- 6.4. Baumkonfiguration: PPRC Programm für das globale Skalarprodukt.- 6.5. PPRC im Unterschied zu den existierenden Ansätzen.- 6.6. Implementierung von PPRC auf Multiprozessoren.- 6.7. PICL und PPRC.- 6.8. PPRC: Zusammenfassung und Ausblick.- 7. Ausblick.- 7.1. Massiv parallele Systeme.- 7.2. The Roads to El Dorado.- 8. Literaturverzeichnis.
Einführung.- 1. Parallele Rechnerarchitekturen.- 1.1. Vektorrechner.- 1.2. Multiprozessoren.- 1.3. Kommunikationsmechanismen in Multiprozessoren.- 2. Sequentielle Lösung von großen, linearen Gleichungssystemen mit dünn besetzter Koeffizientenmatrix.- 2.1. Definitionen.- 2.2. Direkte Verfahren.- 2.3. Iterative Verfahren.- 2.4. Semi-iterative Verfahren.- 3. Parallelisierung der Algorithmen.- 3.1. Datenabhängigkeitsanalyse.- 3.2. Vektorisierung.- 3.3. Nebenläufigkeit.- 3.4. Kommunikationstopologien.- 4. Implementierung der Algorithmen auf unterschiedlichen Multiprozessoren.- 4.1. Geschwindigkeitsgewinn und Effizienz.- 4.2. Effizienzverluste bei parallelen Algorithmen.- 4.3. Implementierung auf Multiprozessoren mit global gemeinsamem Speicher.- 4.4. Implementierung auf Multiprozessoren mit verteiltem Speicher.- 4.5. Implementierung auf SUPRENUM.- 4.6. Zusammenfassung der Ergebnisse.- 5. Bewertung der Ergebnisse.- 5.1. Algorithmische Konsequenzen.- 5.2. Konsequenzen für die Rechnerarchitektur.- 5.3. Parallele Entwicklungsumgebungen.- 6. Eine parallele, architekturunabhängige Programmierumgebung.- 6.1 Existierende Ansätze für parallele Programmiersprachen.- 6.2. Die parallele Programmierumgebung PPRC.- 6.3. Feldkonfiguration: PPRC Programm für ein iteratives Verfahren.- 6.4. Baumkonfiguration: PPRC Programm für das globale Skalarprodukt.- 6.5. PPRC im Unterschied zu den existierenden Ansätzen.- 6.6. Implementierung von PPRC auf Multiprozessoren.- 6.7. PICL und PPRC.- 6.8. PPRC: Zusammenfassung und Ausblick.- 7. Ausblick.- 7.1. Massiv parallele Systeme.- 7.2. The Roads to El Dorado.- 8. Literaturverzeichnis.
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