并行计算性能评测与算法设计详解（中科大讲义）

"等效率度量标准在并行计算中的应用及其意义（续）" 在并行计算领域，等效率度量标准是一种量化评估算法性能的关键工具。它主要关注的是当系统资源增加时，算法执行效率是否能相应地提升，即算法的可扩展性。曲线1描绘了具有良好扩展性的算法，其效率随着更多处理器的加入而线性或接近线性增长，表明该算法能有效地利用额外的计算资源。曲线2代表了可扩展的算法，即使在增加处理器后效率提升可能不那么显著，但仍然有所提高。相反，曲线3则代表了不可扩展的算法，随着处理器数量的增加，效率可能不再提升甚至下降，这可能是由于算法设计上的瓶颈或者数据访问模式的问题。 优点方面，等效率度量标准提供了一种简单且定量的方法来衡量算法在不同规模上的效率，这对于优化并行算法设计至关重要。它可以帮助开发者确定何时引入更多的处理器，以及如何改进算法以充分利用硬件资源。然而，这个度量标准也存在局限性，特别是在共享存储并行系统中，某些情况下可能难以准确计算出理想的工作负载平衡点，因为资源共享和同步机制可能对效率有重大影响。 中科大的讲义深入探讨了并行计算的各个方面，包括并行计算机系统的结构模型，如SMP（Symmetric Multi-Processing，对称多处理）、MPP（Massively Parallel Processing，大规模并行处理）和Cluster（集群计算）。这些章节涵盖了性能评测、并行算法设计基础到具体的技术实现，如基本通信操作、稠密矩阵运算和线性方程组求解等，并进一步延伸至并行程序设计，包括共享存储系统编程、分布存储系统并行编程以及环境和工具。 在课程中，首先介绍了并行计算的定义，强调了它在解决复杂科学和工程问题中的重要性，然后详细讨论了并行计算机系统的互连方式，如静态、动态和标准网络连接。并行计算机系统结构模型的讲解帮助理解不同架构下的工作原理。 总结来说，等效率度量标准是并行计算教学和实践中不可或缺的一部分，它通过量化评估算法的可扩展性，指导工程师设计更高效、更具扩展性的并行算法，以应对不断增长的计算需求。同时，通过学习这些课程内容，学生可以全面掌握从理论到实践的并行计算知识，为解决实际问题提供坚实的理论基础。