掃一掃
關(guān)注中圖網(wǎng)
官方微博
>
>>
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能
本類五星書更多>
-
>
全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試最新真考題庫(kù)模擬考場(chǎng)及詳解·二級(jí)MSOffice高級(jí)應(yīng)用
-
>
決戰(zhàn)行測(cè)5000題(言語(yǔ)理解與表達(dá))
-
>
軟件性能測(cè)試.分析與調(diào)優(yōu)實(shí)踐之路
-
>
第一行代碼Android
-
>
JAVA持續(xù)交付
-
>
EXCEL最強(qiáng)教科書(完全版)(全彩印刷)
-
>
深度學(xué)習(xí)
中圖價(jià):¥89.0
加入購(gòu)物車
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能 版權(quán)信息
- ISBN：9787111750826
- 條形碼：9787111750826 ; 978-7-111-75082-6
- 裝幀：平裝-膠訂
- 冊(cè)數(shù)：暫無(wú)
- 重量：暫無(wú)
- 所屬分類：>>
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能 本書特色
本書從算勢(shì)和算力的視角對(duì)傳統(tǒng)的并行計(jì)算進(jìn)行了一次新的審視，尤其是將量子并行計(jì)算與經(jīng)典并行計(jì)算使用統(tǒng)一的角度去觀察，是一種極大地創(chuàng)新。從內(nèi)容看，這種嘗試是非常成功的：本書包含了經(jīng)典并行計(jì)算中經(jīng)常討論的話題，如并行體系結(jié)構(gòu)、性能模型、存儲(chǔ)模型、共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與編程、分布式存儲(chǔ)與編程、連接并行計(jì)算部件的互連網(wǎng)絡(luò)、并行計(jì)算機(jī)中的資源調(diào)度、并行輸入輸出、高速緩存一致性及事務(wù)內(nèi)存等，這些內(nèi)容十分重要，是并行計(jì)算的重要基礎(chǔ)概念，在算力算勢(shì)的角度下，這些內(nèi)容又煥發(fā)出新的生機(jī)。同時(shí)，本書也詳略得當(dāng)?shù)亟榻B了量子并行的內(nèi)容，對(duì)后摩爾時(shí)代的我們來(lái)說(shuō)，這些內(nèi)容是我們繼續(xù)使用并行計(jì)算這一方式挖掘新方法，新思路，解決新問(wèn)題的工具，是異常寶貴的。將經(jīng)典并行和量子并行相結(jié)合，可以使讀者有廣闊的視角和思路解決問(wèn)題。
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能 內(nèi)容簡(jiǎn)介
本書深入淺出介紹后摩爾時(shí)代的并行計(jì)算核心技術(shù)，理論與實(shí)踐并重，同時(shí)兼顧數(shù)學(xué)模型、結(jié)構(gòu)模型、編程模型。本書具有以下特色：從概念上明確算勢(shì)與算力的聯(lián)系與區(qū)別，強(qiáng)調(diào)在后摩爾時(shí)代背景下從潛在能力（算勢(shì)）到實(shí)際能力（算力）的充分轉(zhuǎn)化的重要性；注重量化分析和理論推導(dǎo)，單列一章對(duì)計(jì)算性能模型和存儲(chǔ)性能進(jìn)行了介紹；注重并行應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)，單列一章介紹并對(duì)比分析了共享存儲(chǔ)編程與非共享存儲(chǔ)編程的基本原理；注重融會(huì)貫通，培養(yǎng)整體觀念，分別考察了共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和分布式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，揭示潛在的可利用的并行硬件資源以及對(duì)應(yīng)的編程方法；編制了大量的原創(chuàng)的有助于提高讀者理解深度和應(yīng)用知識(shí)能力的例題；在國(guó)內(nèi)外同類教材或?qū)Ｖ校氏纫运銊?shì)和算力的統(tǒng)一的視角，系統(tǒng)對(duì)比了經(jīng)典并行計(jì)算與量子并行計(jì)算，促進(jìn)兩個(gè)領(lǐng)域的溝通融合。
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能 目錄
推薦序一推薦序二前言第1章 計(jì)算概念的譜系1.1 引言/ 2 1.2 計(jì)算概念譜系化的意義/ 3 1.3 計(jì)算概念的譜系/ 4 1.3.1 算勢(shì)/ 5 1.3.2 算力/ 7 1.3.3 算術(shù)/ 10 1.3.4 算法/ 11 1.3.5 算禮/ 13 1.4 計(jì)算概念譜系組分的相互關(guān)系/ 14 1.5 從場(chǎng)的角度認(rèn)識(shí)算勢(shì)與算力的異同/ 16 推薦序一推薦序二前言第1章 計(jì)算概念的譜系1.1 引言/ 2 1.2 計(jì)算概念譜系化的意義/ 3 1.3 計(jì)算概念的譜系/ 4 1.3.1 算勢(shì)/ 5 1.3.2 算力/ 7 1.3.3 算術(shù)/ 10 1.3.4 算法/ 11 1.3.5 算禮/ 13 1.4 計(jì)算概念譜系組分的相互關(guān)系/ 14 1.5 從場(chǎng)的角度認(rèn)識(shí)算勢(shì)與算力的異同/ 16 1.6 證明與計(jì)算之間的關(guān)系/ 20 1.7 本章小結(jié)/ 23 1.8 思考題/ 23 參考文獻(xiàn)/ 23 第2章 并行處理的意義及挑戰(zhàn)2.1 引言/ 26 2.2 并行計(jì)算機(jī)與應(yīng)用和工藝的關(guān)系/ 26 2.3 并行處理的普遍性/ 28 2.4 多核微處理器技術(shù)/ 31 2.5 并行處理需要應(yīng)對(duì)的挑戰(zhàn)/ 35 2.6 并行處理的學(xué)科任務(wù)/ 40 2.7 本章小結(jié)/ 41 2.8 思考題/ 41 參考文獻(xiàn)/ 41 第3章 并行處理的一般原理3.1 引言/ 44 3.2 馮·諾依曼結(jié)構(gòu)/ 44 3.3 通過(guò)實(shí)例說(shuō)明指令級(jí)并行與數(shù)據(jù)依賴/ 47 3.4 通過(guò)實(shí)例說(shuō)明線程級(jí)并行/ 49 3.5 延遲隱藏和延遲減少/ 55 3.6 并行處理技術(shù)的圖形化表示/ 60 3.7 費(fèi)林分類法/ 63 3.8 指令級(jí)并行/ 65 3.8.1 流水線技術(shù)/ 65 3.8.2 指令的動(dòng)態(tài)調(diào)度/ 65 3.8.3 多發(fā)射技術(shù)/ 66 3.9 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的分類/ 67 3.9.1 向量計(jì)算機(jī)/ 67 3.9.2 多處理機(jī)/ 68 3.9.3 多主機(jī)/ 68 3.9.4 大規(guī)模并行處理計(jì)算機(jī)/ 68 3.10 并行結(jié)構(gòu)的類型/ 69 3.10.1 單處理器的并行結(jié)構(gòu)/ 69 3.10.2 多處理器的并行結(jié)構(gòu)/ 69 3.10.3 處理機(jī)結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的歷史/ 70 3.10.4 多核共享內(nèi)存模型/ 73 3.10.5 多核消息傳遞模型/ 76 3.11 本章小結(jié)/ 80 3.12 思考題/ 81 參考文獻(xiàn)/ 81 第4章 計(jì)算性能模型和存儲(chǔ)性能模型4.1 引言/ 84 4.2 并行執(zhí)行時(shí)間效率模型/ 85 4.3 可擴(kuò)展定律/ 103 4.3.1 阿姆達(dá)爾定律/ 103 4.3.2 古斯塔夫森-巴西斯定律/ 104 4.3.3 存儲(chǔ)受限的擴(kuò)展定律（孫-倪定律）/ 106 4.4 并行計(jì)算模型/ 112 4.4.1 PRAM模型/ 112 4.4.2 BSP模型/ 114 4.4.3 LogP模型/ 117 4.5 程序性能指標(biāo)/ 120 4.5.1 單道程序工作負(fù)載的性能指標(biāo)/ 120 4.5.2 多道程序工作負(fù)載的性能指標(biāo)/ 122 4.6 存儲(chǔ)系統(tǒng)的性能指標(biāo)/ 123 4.6.1 平均存儲(chǔ)訪問(wèn)時(shí)間/ 123 4.6.2 存儲(chǔ)延遲與存儲(chǔ)帶寬/ 124 4.6.3 單位時(shí)鐘周期完成的存儲(chǔ)訪問(wèn)數(shù)量/ 126 4.6.4 并發(fā)平均存儲(chǔ)訪問(wèn)時(shí)間/ 127 4.6.5 存儲(chǔ)級(jí)并行性/ 130 4.6.6 并發(fā)感知的局部性/ 131 4.7 基準(zhǔn)測(cè)試/ 133 4.7.1 基準(zhǔn)測(cè)試的定義和分類/ 133 4.7.2 基準(zhǔn)測(cè)試運(yùn)行的規(guī)范/ 134 4.7.3 基準(zhǔn)測(cè)試程序組的要求/ 134 4.7.4 基準(zhǔn)測(cè)試的開發(fā)者/ 135 4.7.5 性能測(cè)試結(jié)果的總結(jié)/ 136 4.8 性能評(píng)估方式/ 136 4.8.1 Roofline模型/ 136 4.8.2 模擬器/ 151 4.8.3 需要避免的4個(gè)陷阱/ 160 4.9 本章小結(jié)/ 161 4.10 思考題/ 161 參考文獻(xiàn)/ 161 第5章 共享存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與編程5.1 引言/ 164 5.2 共享存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)的類型/ 165 5.3 并行編程模型/ 168 5.3.1 抽象與實(shí)現(xiàn)的區(qū)別及其實(shí)例/ 168 5.3.2 通信與協(xié)作/ 176 5.3.3 通信層面三種并行編程模型的特點(diǎn)/ 187 5.3.4 混合編程模型/ 188 5.4 并行處理的流程/ 189 5.4.1 思路和實(shí)例/ 189 5.4.2 問(wèn)題分解/ 193 5.4.3 任務(wù)分配/ 193 5.4.4 協(xié)調(diào)/ 194 5.4.5 進(jìn)程映射/ 194 5.5 并行編程優(yōu)化/ 205 5.5.1 靜態(tài)分配與動(dòng)態(tài)分配/ 206 5.5.2 延遲與帶寬/ 214 5.5.3 內(nèi)在通信與人為通信/ 217 5.6 減少通信的技術(shù)/ 221 5.6.1 利用時(shí)間局部性/ 221 5.6.2 利用空間局部性/ 222 5.7 共享內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)/ 228 5.8 共享內(nèi)存體系結(jié)構(gòu)編程——OpenMP/ 242 5.9 實(shí)驗(yàn)——OpenMP/ 2745.9.1 實(shí)驗(yàn)——OpenMP求sinx/ 274 5.9.2 實(shí)驗(yàn)——OpenMP求π值/ 278 5.9.3 實(shí)驗(yàn)——OpenMP求斐波那契數(shù)列第n項(xiàng)/ 283 5.9.4 實(shí)驗(yàn)——Gauss-Seidel迭代算法的并行實(shí)現(xiàn)及其優(yōu)化/ 291 5.10 本章小結(jié)/ 296 5.11 思考題/ 296 參考文獻(xiàn)/ 296 第6章 分布式存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)與編程6.1 引言/ 300 6.2 向量處理機(jī)體系結(jié)構(gòu)/ 300 6.2.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)/ 300 6.2.2 性能分析/ 305 6.2.3 向量指令并行/ 307 6.2.4 向量鏈/ 307 6.2.5 向量分解strip-mining技術(shù)/ 308 6.2.6 向量條件執(zhí)行/ 308 6.2.7 壓縮/展開操作/ 309 6.2.8 向量歸約/ 310 6.2.9 存儲(chǔ)訪問(wèn)/ 311 6.2.10 分散和聚集/ 312 6.3 SIMD編程/ 327 6.3.1 SIMD簡(jiǎn)介/ 327 6.3.2 實(shí)現(xiàn)向量化的幾種方法/ 327 6.3.3 向量化編譯指令/ 328 6.3.4 向量化過(guò)程中的主要挑戰(zhàn)/ 330 6.3.5 編譯器向量化方式/ 335 6.3.6 循環(huán)變換/ 339 6.3.7 數(shù)據(jù)地址對(duì)齊/ 341 6.3.8 別名/ 341 6.3.9 條件語(yǔ)句/ 342 6.3.10 原生SIMD支持/ 342 6.4 CUDA編程/ 343 6.4.1 異構(gòu)計(jì)算的定義/ 344 6.4.2 CUDA/ 345 6.4.3 GPU的并發(fā)控制/ 346 6.4.4 GPU的內(nèi)存管理/ 347 6.4.5 SIMT/ 348 6.4.6 CUDA編程/ 349 6.4.7 CUDA與GPU硬件之間的映射/ 355 6.4.8 深流水線設(shè)計(jì)/ 356 6.4.9 GPU內(nèi)存/ 356 6.4.10 GPU并發(fā)策略/ 358 6.4.11 庫(kù)函數(shù)介紹/ 358 6.5 MPI編程/ 363 6.5.1 MPI在編程模型內(nèi)的分類定位/ 363 6.5.2 信息交互模型與通信方式/ 364 6.5.3 MPI基本函數(shù)/ 367 6.5.4 MPI程序執(zhí)行（以C on linux為例）/ 370 6.5.5 MPI集群通信函數(shù)/ 370 6.6 實(shí)驗(yàn)——編寫MPI并行程序/ 379 6.6.1 編寫MPI程序并行計(jì)算平均值/ 379 6.6.2 編寫MPI程序并行計(jì)算矩陣向量乘法/ 381 6.6.3 編寫MPI程序并行計(jì)算圓周率/ 383 6.7 實(shí)驗(yàn)——基于CUDA并發(fā)的矩陣乘法/ 386 6.8 本章小結(jié)/ 391 6.9 思考題/ 392 第7章 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)7.1 引言/ 394 7.2 互連網(wǎng)絡(luò)的基本概念/ 394 7.2.1 互連網(wǎng)絡(luò)分層架構(gòu)/ 394 7.2.2 互連網(wǎng)絡(luò)相關(guān)參數(shù)/ 395 7.3 互連網(wǎng)絡(luò)物理層/ 397 7.3.1 消息結(jié)構(gòu)/ 397 7.3.2 物理層流控制/ 397 7.4 互連網(wǎng)絡(luò)交換層/ 398 7.4.1 互連網(wǎng)絡(luò)交換層功能與架構(gòu)/ 398 7.4.2 互連網(wǎng)絡(luò)交換層技術(shù)/ 399 7.5 互連網(wǎng)絡(luò)路由層/ 402 7.5.1 互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)/ 402 7.5.2 互連網(wǎng)絡(luò)路由方式/ 409 7.5.3 路由協(xié)議結(jié)構(gòu)/ 410 7.5.4 蝴蝶形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)路由算法/ 411 7.5.5 維序路由算法/ 412 7.5.6 死鎖問(wèn)題/ 413 7.6 互連網(wǎng)絡(luò)軟件層/ 415 7.6.1 互連網(wǎng)絡(luò)軟件層架構(gòu)/ 415 7.6.2 性能分析/ 417 7.7 本章小結(jié)/ 418 7.8 思考題/ 419 第8章 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的資源調(diào)度8.1 引言/ 422 8.2 相關(guān)工作/ 425 8.2.1 延遲敏感型應(yīng)用延遲測(cè)量與建模/ 426 8.2.2 數(shù)據(jù)中心干擾的測(cè)度方法/ 427 8.2.3 資源管理使能技術(shù)/ 4278.2.4 資源調(diào)度策略/ 4298.3 延遲敏感型應(yīng)用分析與建模/ 432 8.3.1 延遲敏感型應(yīng)用概述/ 433 8.3.2 延遲敏感型應(yīng)用延遲的組成及影響因素/ 435 8.3.3 平均延遲與尾延遲的關(guān)系/ 436 8.3.4 Littles law的尾延遲形式/ 441 8.4 數(shù)據(jù)中心干擾的測(cè)度/ 444 8.4.1 信息熵與系統(tǒng)熵/ 445 8.4.2 場(chǎng)景1：僅存在延遲敏感型應(yīng)用時(shí)/ 445 8.4.3 場(chǎng)景2：僅存在盡力交付型應(yīng)用時(shí)/ 446 8.4.4 場(chǎng)景3：延遲敏感型和盡力交付型應(yīng)用混合運(yùn)行時(shí)/ 447 8.4.5 系統(tǒng)熵的優(yōu)點(diǎn)/ 447 8.5 資源調(diào)度策略/ 449 8.5.1 調(diào)度方法/ 450 8.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證/ 453 8.6 本章小結(jié)/ 459 8.7 思考題/ 460 參考文獻(xiàn)/ 460 第9章 并行輸入輸出9.1 引言/ 468 9.2 I/O軟件棧/ 468 9.3 并行文件系統(tǒng)/ 469 9.4 常見并行文件系統(tǒng)/ 475 9.4.1 并行虛擬文件系統(tǒng)PVFS/ 475 9.4.2 通用并行文件系統(tǒng)GPFS/ 478 9.4.3 集群文件系統(tǒng)Lustre/ 479 9.5 POSIX/ 482 9.6 MPI-I/O/ 483 9.6.1 MPI-I/O的特性/ 483 9.6.2 MPI-I/O示例/ 485 9.6.3 MPI-I/O的底層讀寫優(yōu)化/ 487 9.7 PnetCDF/ 490 9.8 本章小結(jié)/ 495 9.9 思考題/ 496 參考文獻(xiàn)/ 496 第10章 高速緩存一致性、同步和事務(wù)性內(nèi)存10.1 引言/ 498 10.2 高速緩存一致性/ 498 10.2.1 基于總線的一致性協(xié)議/ 500 10.2.2 基于目錄的一致性協(xié)議/ 502 10.3 目錄結(jié)構(gòu)/ 503 10.3.1 全映射位向量目錄/ 503 10.3.2 有限指針目錄/ 504 10.3.3 鏈?zhǔn)侥夸? 505 10.3.4 粗糙向量目錄/ 506 10.3.5 樹形壓縮向量目錄/ 506 10.3.6 單級(jí)混合目錄/ 507 10.3.7 多級(jí)目錄/ 508 10.4 實(shí)現(xiàn)高速緩存一致的典型系統(tǒng)/ 511 10.4.1 Dash/ 511 10.4.2 Origin 2000/ 512 10.4.3 Alewife/ 513 10.4.4 Exemplar X/ 514 10.4.5 NUMA-Q/ 514 10.5 同步原語(yǔ)和鎖機(jī)制/ 515 10.5.1 同步原語(yǔ)/ 515 10.5.2 互斥鎖的實(shí)現(xiàn)/ 516 10.5.3 柵障/ 520 10.5.4 實(shí)驗(yàn)——無(wú)鎖算法/ 524 10.5.5 并行軟件優(yōu)化/ 533 10.6 事務(wù)性內(nèi)存/ 537 10.6.1 事務(wù)性內(nèi)存的特性/ 537 10.6.2 事務(wù)性內(nèi)存的優(yōu)點(diǎn)/ 538 10.6.3 事務(wù)性內(nèi)存的實(shí)現(xiàn)/ 543 10.7 本章小結(jié)/ 549 10.8 思考題/ 549 參考文獻(xiàn)/ 550 第11章 量子并行計(jì)算11.1 引言/ 554 11.2 對(duì)量子力學(xué)的基本理解/ 555 11.2.1 量子力學(xué)與經(jīng)典力學(xué)有本質(zhì)區(qū)別/ 555 11.2.2 量子計(jì)算的優(yōu)勢(shì)在于并行/ 555 11.2.3 量子的概念/ 555 11.2.4 不確定性原理/ 556 11.2.5 對(duì)疊加態(tài)的理解/ 558 11.2.6 張量積/ 561 11.2.7 左矢與右矢/ 561 11.3 幾種重要的熵及其聯(lián)系/ 563 11.3.1
展開全部
經(jīng)典并行與量子并行:提升并挖掘計(jì)算系統(tǒng)的潛在性能 作者簡(jiǎn)介
劉宇航 中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所副研究員，《中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)通訊》編委、專欄作家，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)職業(yè)倫理和公共政策工作委員會(huì)常務(wù)委員，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)高級(jí)會(huì)員。研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、高性能計(jì)算、存儲(chǔ)系統(tǒng)、智能并發(fā)系統(tǒng)等。在包括HPCA、SC、DAC、TPDS等國(guó)內(nèi)外高水平的期刊和學(xué)術(shù)會(huì)議上累計(jì)發(fā)表論文60余篇，專著3部，發(fā)明專利10余項(xiàng)，一系列關(guān)鍵技術(shù)實(shí)際落地應(yīng)用到國(guó)產(chǎn)智能手機(jī)等一線芯片或系統(tǒng)，致力于構(gòu)建信息技術(shù)新體系以解決卡脖子技術(shù)難題。
書友推薦
- >
經(jīng)典常談
- >
大紅狗在馬戲團(tuán)-大紅狗克里弗-助人
- >
莉莉和章魚
- >
史學(xué)評(píng)論
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
小考拉的故事-套裝共3冊(cè)
- >
我從未如此眷戀人間
- >
人文閱讀與收藏·良友文學(xué)叢書:一天的工作
本類暢銷
