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《基于多核異構(gòu)處理器CELL的N-Body并行算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、摘要近年來(lái)，異構(gòu)多核處理器，即“主核心+協(xié)處理器”發(fā)展迅速，對(duì)并行計(jì)算處理的能力大大增強(qiáng)，受到越來(lái)越多的重視?；谶@種異構(gòu)多核處理器，對(duì)并行算法的研究，對(duì)異構(gòu)多核處理器在并行算法的應(yīng)用具有重要的意義。而CELL正是這種異構(gòu)多核處理器的代表，在許多方面得到應(yīng)用。N-BODY問(wèn)題在經(jīng)典天體力學(xué)中占有很重要的地位，而且它涉及到科學(xué)與工程中的許多領(lǐng)域，研究這個(gè)問(wèn)題有具有很重要的意義。這個(gè)問(wèn)題的主要特點(diǎn)是O(N*N)的計(jì)算量，采用并行算法來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題是必然的選擇。本文首先介紹了CELL處理器的產(chǎn)生背景和CELL處理器的結(jié)構(gòu)，以及在CELL處理器
2、上上進(jìn)行編程的基本模型。然后提出了N-BODY問(wèn)題，以及研究N-BODY問(wèn)題的意義。詳細(xì)講述了引力N-BODY問(wèn)題，以及解決這個(gè)問(wèn)題的并行算法，并著重介紹了樹(shù)形分級(jí)算法中的Banes-Hut分級(jí)樹(shù)算法和快速多極算法FMA(FastMultiplesAlgorithm)。之后講述了利用CELL處理器解決N-BODY問(wèn)題，采用的是樹(shù)形分級(jí)算法，以及在CELL處理器上編程的時(shí)候要注意的問(wèn)題。最后介紹了CELL模擬器環(huán)境的安裝，程序的執(zhí)行以及實(shí)驗(yàn)功能與性能的模擬與實(shí)現(xiàn)，并分析得到的數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞CELL處理器并行N-BODY問(wèn)題SPE線程Abst
3、ractHeterogeneousmulti-coreprocessorswhichare"themaincore+co-processor"developedquicklyinrecentyears.Theheterogeneousmulti-coreprocessorshavegreatabilityinparallelcomputing,andbecomingmoreandmoreattractive.Parallelalgorithmstudyontheheterogeneousmulti-coreprocessorshasgr
4、eatsignificance.AndtheCELLprocessorisonbehalfofheterogeneousmulti-coreprocessorsandisappliedinmanyways.N-BODYproblemhasaveryimportantpositioninclassicalcelestialmechanics.Itrelatestoscienceandengineeringinmanyareasandstudyonthisproblemofgreatsignificance.Themainfeatureso
5、fthisproblemisO(N*N)ofcomputation,andthebestchoicetosolvethisproblemisparallelalgorithm.ThispaperfirstintroducesthebackgroundoftheCELLprocessorandthestructureoftheCELLprocessor.Andthebasicprogrammodelonthisprocessor.ThenweraisetheN-BODYproblemandthesignificancestudyonthi
6、sproblem.LaterwemakeadetailedaccountofthegravitationalN-BODYandtheparallelalgorithmstosolvethisproblemwithanemphasisontheclassificationtreealgorithmintheBanes-HuthierarchicaltreealgorithmandthefastmultiplexalgorithmforFMA(FastMultiplesAlgorithm).Afterthatwetalkaboutusing
7、theclassificationtreealgorithmtosolvetheN-BODYproblemontheCELLprocessorandsomethingweshouldpayattentiontowhenweprogrammingonthisprocessor.FinallyweintroducetheinstallationoftheenvironmentsimulatorCELL,Theimplementationoftheproceduresaswellasfunctionalityandperformancetes
8、tandrealizationofthesimulation.Atlastweanalysisofthedatawhichwegetfromthesimulation.KeywordsCELLprocess
