MPI

摘要： 为了提升矩阵乘法的运算速度,优化运算性能,提出了一种基于并行计算的方法。采用OpenMP+MPI混合编程,选用华为鲲鹏处理器和PC机作为实验平台。其中MPI将分块后的小矩阵广播至每个进程,在每个进程中使用OpenMP进行矩阵相乘的运算,再使用MPI进行运算结果的聚集,最后显示时间性能等相关信息。分别选用PC机,单台和多台华为鲲鹏服务器,分配不同的进程数,对运算结果进行了相关性能的分析与总结。

摘要： 大数据处理分析算法在优化研究过程中,速度常常受限于数据集的规模。在数据集体量不足时,算法的通信时间往往要高于真正的计算时间,无法验证真实的效果。故设计实现了一个大数据集生成器,为运行在超级计算机上的并行大数据处理分析算法提供基准测试数据集。首先,使用MPI并行编程技术构造了一个并行随机数生成器,在此基础上设计实现了可控制规模及复杂性的人工数据集,主要包括:分类和聚类数据集、回归数据集、流形学习数据集和因子分解数据集等。其次,设计了大数据集生成器的I/O系统,提供MPI-I/O并行读、写数据集的接口,并设置了数据集在不同进程间的分发、映射规则,通过点对点通信实现不同节点之间的数据交互。实验结果表明,并行大数据集生成器有效提高了数据生成效率和生成规模,为并行大数据处理分析算法提供了高质量、大体量的测试数据集。

摘要： 当今诸多工程问题及科学研究中,都面临着大数据处理和高性能计算任务的双重挑战。基于内存计算技术提出的分布式处理框架Spark已在学术和工业界得到了广泛的应用,但其MapReduce-like的编程模型在任务间无法进行通信,导致科学计算中的数值算法无法进行高效实现。针对上述问题,研究了一种Spark内存计算与MPI消息传递模型相结合的解决方案,充分利用内存访问存取快速的特点和MPI的多种高性能通信机制,解决了Spark编程模型表达能力不足的缺陷,同时为MPI提供了面向数据的DAG计算方式。通过对Spark内部的运行环境和调度系统进行修改,使得MPI在Spark中得以无缝融合,为高性能计算和大数据任务提供了一个统一的内存计算系统。测试结果表明,在数值计算和迭代算法上相比Spark至少有50%的性能提升。

摘要： 随着地震数据规模的不断增大,在进行数据并行处理时,并行计算通信框架因使用TCP(Transmission Control Protocol)协议存在网络吞吐量低、高时延等性能问题,以及主从并行模式下存在主节点网卡性能瓶颈问题,制约了数据并行处理效率的线性提升,集群节点规模扩展性下降明显。为此,提出采用RoCE(RDMA over Converged Ethernet)协议替换TCP协议、主节点配置高性能100 GE网卡的高效并行计算通信优化方案,解决了并行计算框架存在的数据网络传输性能问题及主节点同时收集多个计算节点计算结果数据的网络性能瓶颈问题,实现了高速可扩展技术的大规模地震数据处理通信应用方案,计算节点可快速完成数据通信,提升了大规模地震数据处理计算效率;另外采用UCX(Unified Communication X)技术还提升了应用系统的可移植性与使用的便捷性。逆时偏移处理数据的测试结果表明,对于本次大规模数据的处理,逆时偏移并行计算效率提升了32.8%,效果显著,可缩短大规模地震数据逆时偏移计算的时间,并减少计算能源消耗,因此具有很高的实用价值和经济效益。

摘要： MPI不规则集合通信Gatherv为描述并行通信行为提供了极大的灵活性,但其不规则特性带来了较高的实现难度。现有方法存在通信热点突出、内存开销大和访存效率低等问题,难以满足当今大规模并行应用的性能需求。提出一种面向大规模并发的Gatherv优化方法,从优化等级、缓冲区管理等多个关键问题入手,将规则集合通信实现中常用的Binomial-Tree结构用于实现Gatherv,并提出消息链调度机制,进一步降低开销,提升优化效果。测试结果表明,该方法可以有效解决现有方法存在的性能问题,实现Gatherv集合通信性能在大规模并发条件下的高效可扩展。

摘要： VASP是材料微观物性模拟的重要软件,并行性能优良,其中矩阵对角化在其运算过程中占据大量时间。在HPC作业调度下,VASP并行的进程分配表现单节点和跨节点的差异。通过对MPI并行的节点内和节点间进程、EDDIAG和RMM-DIIS运行时间分析,明确了VASP程序并行中,矩阵对角化的重要性和OpenMPI对矩阵对角化并行的作用。并编写了一个通讯优化的矩阵对角化程序,通过测试并行程序托比串行的马斯算法表现出强大的可扩展性,基于OpenMPI的并行程序能够极大提高对角化的并行效率,但其并行度、通讯代价与计算规模之间的关系需要进一步研究。

摘要： 近日,中国建筑材料联合会在北京发布建筑材料工业景气指数(MPI)报告。报告指出,2021年建筑材料工业年度景气指数109.7点,比上年回升8.9个点,高于临界点,建筑材料工业景气度明显回升。建筑材料工业景气指数(MPI),是中国建筑材料联合会首次发布建筑材料工业景气指数,在我国建筑材料行业历史上也是第一次发布,具有里程碑式的重要意义。

摘要： 随着科学工程计算大规模、高维数和长时程的特性越来越显著,浮点舍入误差的累积效应往往使得计算结果不可信,提高计算精度成为了并行计算领域研究的热点之一.基于M PIC H3框架,采用无误差变换技术构建新的数据格式和相应运算操作符,设计了高精度归约函数M PI_ACCU_REDUCE,实现了高精度的求和、求积和求L2范数3种M PI归约运算.数值实验结果表明,提出的3种高精度归约运算有效提高了数值计算的精度.

摘要： BWDSP系列处理器是由中国电子科技集团公司第38研究所研制的国产DSP芯片,具有较强的计算能力.在BWDSP芯片的基础上,研发了以RapidIO为交换协议的BWDSP虚拟平台.为解决BWDSP虚拟平台提供的通信原语难以调用的问题,本文借鉴Message Passing Interface(MPI)标准规范,设计了基于虚拟平台的并行通信库——Message Passing Interface of Ra-pidIO(MPIRIO).MPIRIO采取分层架构实现,在底层以RapidIO作为数据通信协议,在上层提供了点对点通信和群集通信函数接口.MPIRIO在MPI群集通信的基础上,提供了优化的群集通信函数,并结合BWDSP体系结构特点,为神经网络卷积运算等操作提供了优化.最后对本文设计的MPIRIO进行了仿真实验,并与MPICH进行了对比实验,表明本文设计的MPIRIO提高了BWDSP虚拟平台的可用性,并验证了MPIRIO的优点.

摘要： 针对大容积充压试验的特点和需求,提出了一种基于MP I协议的充压试验控制方法,实现了一路输出信号同步控制多个台充气台的目标.实际应用结果表明该方法可以较好地完成大容积充压试验并为同类试验提供控制方法借鉴.

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： OpenSees(Open System for Earthquake EngineeringSimulation)开源框架中的三大核心模块分别是有限元模型建立模块、(非)线性分析模块和计算结果输出控制模块。OpenSees并行版本中的OpenSeesSP软件的并行通信模型完全采用MPI实现。该论文就OpenSeesSP软件中的结构模型构建和(非)线性分析模块中存在的影响并行性能的问题进行分析，并设计可以并行优化的方案。最后结合测试结果的分析对本次优化方案的研究工作做出总结。

摘要： 在vs2005 环境下,从程序的运行时间,通讯开销两方面来分别比较基于FFTW 库、CUFFT 库和MPI 三种方式实现FFT的差异,试验数据是四组二维数组.通过测试结果说 明,在FFT 应用领域,并行计算是FFTW 计算速度的30-80 倍,在大数据运算方面,GPU的计算速度略优于MPI,而且GPU的通信开销要少于基于MPI的并行计算.

摘要： 在vs2005 环境下,从程序的运行时间,通讯开销两方面来分别比较基于FFTW 库、CUFFT 库和MPI 三种方式实现FFT的差异,试验数据是四组二维数组.通过测试结果说 明,在FFT 应用领域,并行计算是FFTW 计算速度的30-80 倍,在大数据运算方面,GPU的计算速度略优于MPI,而且GPU的通信开销要少于基于MPI的并行计算.

摘要： 在vs2005 环境下,从程序的运行时间,通讯开销两方面来分别比较基于FFTW 库、CUFFT 库和MPI 三种方式实现FFT的差异,试验数据是四组二维数组.通过测试结果说 明,在FFT 应用领域,并行计算是FFTW 计算速度的30-80 倍,在大数据运算方面,GPU的计算速度略优于MPI,而且GPU的通信开销要少于基于MPI的并行计算.

摘要： 在vs2005 环境下,从程序的运行时间,通讯开销两方面来分别比较基于FFTW 库、CUFFT 库和MPI 三种方式实现FFT的差异,试验数据是四组二维数组.通过测试结果说 明,在FFT 应用领域,并行计算是FFTW 计算速度的30-80 倍,在大数据运算方面,GPU的计算速度略优于MPI,而且GPU的通信开销要少于基于MPI的并行计算.

摘要： 本发明涉及一种用于确定在研究容积内至少一个粒子类的磁性粒子按位置的浓度分布或由该浓度分布导出的参量的方法，包括：提供至少一个系统矩阵；提供具有在测量体积内的至少一个粒子类的磁性粒子的至少一个样品的MPI信号数据；由提供的MPI信号数据重建空间分辨的MPI图像数据；其特征在于，实施系统矩阵的至少一部分沿投影方向的至少一个空间上的投影并且由此生成投影的系统矩阵，并且借助所述至少部分地投影的系统矩阵进行MPI图像数据的重建，由此产生磁性粒子按位置的浓度分布或由该浓度分布导出的参量沿投影方向在空间上投影的MPI图像数据。以这种方式可以由MPI信号数据以尽可能少的计算耗费获得快速的图像投影，以便这样能实现MPI图像投影的实时显示。

摘要： 一种方法、系统和包含指令的计算机程序产品，用于将MPI源代码程序自动地转换为基于MPI线程的程序。响应于MPI源代码程序的形式的输入和命令，转换器将所述MPI源代码程序的全局变量声明为线程私有变量，以创建用于第一线程的第一私有变量和用于第二线程的第二私有变量。识别用于支持在基于MPI线程的程序的执行期间将进程转换为线程的库，并且使用所述识别的库建立所述基于MPI线程的程序的可执行版本。所述识别的库可以包括用于以下操作的代码：在基于MPI线程的程序执行时识别新进程的实例化，并且作为响应，使得用于基于MPI线程的程序的对应线程被实例化。

摘要： 本发明涉及一种电子材料制备领域，特别是涉及一种MPI覆铜板的制备方法及其制备的MPI覆铜板。本发明制备方法包括：(1)MPI薄膜表面预处理；(2)将表面预处理过的MPI薄膜放入银离子溶液中进行金属离子接枝改性；(3)将改性后的薄膜通过低能离子束系统沉积金属种子层；(4)将金属种子层通过低能离子束系统沉积金属层。本发明通过化学接枝法可以直接活化MPI薄膜表面，可在聚合物表面获得带有金属银离子的官能团，获得致密性高的覆铜层，大大提高了提高MPI薄膜与铜金属层的结合力。

摘要： 本发明涉及一种用于确定在研究容积内至少一类粒子的磁性粒子按位置的浓度分布或由该浓度分布导出的参量的方法，其包括：提供至少一个系统矩阵；提供具有在测量体积内的至少一类粒子的磁性粒子的至少一个样品的MPI信号数据；由提供的MPI信号数据重建空间分辨的MPI图像数据；其特征在于，实施系统矩阵的至少一部分沿投影方向的至少一个空间上的投影并且由此生成投影的系统矩阵，并且借助所述至少部分地投影的系统矩阵进行MPI图像数据的重建，由此产生磁性粒子按位置的浓度分布或由该浓度分布导出的参量沿投影方向在空间上投影的MPI图像数据。以这种方式可以由MPI信号数据以尽可能少的计算耗费获得快速的图像投影，以便这样能实现MPI图像投影的实时显示。

摘要： 本发明实施例提供了一种多径干涉(Multi‑Path Interference，MPI)噪声生成器、检测MPI噪声问题的方法、装置和系统，该方法包括接收第一信号，该第一信号包括发送设备发送的业务信号和MPI噪声生成器产生的MPI噪声信号，该MPI噪声生成器设置在该业务信号的发送设备与接收设备之间；确定该业务信号是否丢包，在该业务信号丢包时，确定该发送设备与该接收设备之间的光纤链路存在MPI噪声问题。因此，本发明实施例通过在光纤系统，例如收发端之间的光纤链路中设置MPI噪声生成器的情况下，在业务信号丢包时，能够确定该光纤链路中存在MPI噪声问题。

摘要： 一种方法、系统和包含指令的计算机程序产品，用于将MPI源代码程序自动地转换为基于MPI线程的程序。响应于MPI源代码程序的形式的输入和命令，转换器将所述MPI源代码程序的全局变量声明为线程私有变量，以创建用于第一线程的第一私有变量和用于第二线程的第二私有变量。识别用于支持在基于MPI线程的程序的执行期间将进程转换为线程的库，并且使用所述识别的库建立所述基于MPI线程的程序的可执行版本。所述识别的库可以包括用于以下操作的代码：在基于MPI线程的程序执行时识别新进程的实例化，并且作为响应，使得用于基于MPI线程的程序的对应线程被实例化。

摘要： 本发明涉及一种基于任意多面体非结构网格的MPI并行数据结构，使用多面体非结构网格对流场区域进行网格划分，按照划分网格的网格元素进行全局编号，并记录不同网格元素之间的连接关系，其中，网格元素包括点、线、面、单元，通过自定义分区程序对网格进行分区生成若干网格块，并将网格块分配至不同的进程且每个进程分配至少一个网格块，创建并存储进程内不同网格元素的分布式列表，将网格元素的分布式列表结合全局的网格连接关系生成当前进程中的网格连接关系，并使用稀疏矩阵CSR方式存储当前进程内的网格连接关系；本发明的MPI并行数据结构，能够降低单CPU存储负荷保证CFD程序求解规模，同时可以保持较高的并行效率。

摘要： 本发明公开了一种基于MPI‑IO的MapReduce溢写改善方法，该方法包括：Map端MPI进程从目标文件读取数据集切片；Map端MPI进程运行Map任务，对数据切片做映射处理并对映射处理结果进行分区，得到分区后的键值对；判断到映射处理结果大小超出内存容量阈值，Map端执行溢写操作，将分区排序后的键值对并行溢写到同一磁盘文件上，得到溢写处理结果；Reduce端MPI进程拉取Map端的溢写处理结果并使用Reduce任务对键值对做归约处理，得到Reduce处理结果；Reduce端将Reduce处理结果写入磁盘。本发明通过并行写一个大文件的方法将多个MPI进程的IO请求聚合，减少了大量的文件读写，同时还能避免过多中间文件的产生，缓解了元数据服务器的压力。本发明可广泛应用于大数据处理框架和高性能计算领域。

摘要： 本发明提供一种基于MPI和多线程的QPSK解相位模糊器，包括并列设置的n个MPI进程，每个MPI进程均包括依次连接的解调码同步模块和解模糊模块，解调码同步模块用于接收QPSK信号并解调同步生成I路码同步数据和Q路码同步数据输出至解模糊模块；解模糊模块包括并列设置的4个数据译码组合线程、4个共享缓存和4个帧同步线程，每个数据译码组合线程均与1个共享缓存和1个帧同步线程依次连接，每个帧同步线程均与4个数据译码组合线程连接。本发明实现了多线程并行的两级解模糊的软件框架、基于OpenMP的多Sections实现自定义线程动态调度模型。在提升解模糊实时性的同时保证了数据完整性，自定义线程动态调度模型可根据数据码率动态调整工作线程数量。

摘要： 本发明公开了一种基于MPI的分布式ADMM垃圾邮件分类方法，包含以下步骤：将文本数据向量化为数字格式的数据集；将数据集分割为训练集和测试集，对训练集进行过采样处理，再分割为若干份分别保存在若干个从节点上；MPI并行执行所有节点上的代码，从节点并行更新局部模型；主节点通过MPI规约功能汇总从节点的局部模型；主节点更新全局模型，并利用MPI广播功能将全局模型分发到各个从节点；循环交替更新从节点和主节点的模型，直到满足终止条件；保存主节点的全局模型作为分类器模型；利用训练得到的分类器模型对测试集进行分类，输出分类结果。本发明适合大数据场景下垃圾邮件分类任务，有效提升了分类的效率和精度。