Preview

Радиопромышленность

Расширенный поиск

Использование многоядерности процессоров при численном решении задач

https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-4-98-105

Полный текст:

Аннотация

Постановка проблемы. Использование технологий программирования на современных многоядерных системах – неотъемлемая часть работы предприятия, деятельность которого сопряжена с многозадачностью или необходимостью производить большое количество расчетов за определенное время. В статье рассматривается развитие таких технологий, направленное на увеличение быстродействия при решении различных задач, например задач численного моделирования.

Цель. Поиск альтернативных способов увеличения скорости вычислений за счет увеличения количества процессоров. В качестве примера увеличения скорости расчетов в зависимости от количества процессоров берется известное уравнение теплопроводности, приводятся классические численные схемы его решения. Сравнивается использование явной и неявной схемы, в том числе и для возможности распараллеливания расчетов.

Результаты. Приводится описание систем с общей и распределенной памятью, описывается их возможное применение для решения различных задач, даются рекомендации к их использованию.

Практическая значимость. Параллельные вычисления помогают решать множество задач в разных сферах, сокращая время, требуемое, например, для решения уравнений с частными производными.

Об авторах

С. А. Прядко
ФГАОУ ВО «РГУ нефти и газа (НИУ) имени И. М. Губкина»
Россия

Прядко Сергей Александрович, к. т. н., доцент

119991, Москва, Ленинский пр-т, д. 65, к. 1
тел.: +7 (903) 590-27-71



А. С. Крутоголова
ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»
Россия

Крутоголова Анна Сергеевна, студент

119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
тел.: +7 (915) 313-57-02



А. С. Угляница
ФГБОУ ВО «МИРЭА – Российский технологический университет»
Россия

Угляница Александр Сергеевич, студент

119454, Москва, пр-т Вернадского, д. 78
тел.: +7 (967) 096-30-57



А. Е. Иванов
АО «Научно-исследовательский институт вычислительных комплексов им. М. А. Карцева»
Россия

Иванов Александр Евгеньевич, инженер-программист

117437, Москва, ул. Профсоюзная, д. 108
тел.: +7 (916) 098-15-66



Список литературы

1. Потапов В. В. Высокопроизводительные вычисления: проблемы и решения [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/117021/ (дата обращения: 30.10.2020).

2. Какой процессор купить? Июнь 2020 [Электронный ресурс]. URL: https://i2hard.ru/publications/25104/ (дата обращения: 30.10.2020).

3. Шарипов М. И. Оценка эффективности использования многоядерных процессоров при решении задач дискретной оптимизации // Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук. 2016. № 5–1. С. 129–131.

4. Демченко Г. С. Полезные идиомы многопоточности [Электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/184436/ (дата обращения: 11.10.2020).

5. Самарский А. А. Введение в численные методы. СПб.: Лань, 2009. 288 с.

6. Шпаковский Г. И., Серикова Н. В. Программирование для многопроцессорных систем в стандарте MPI. Минск: БГУ, 2002. 323 с.

7. Селетков И. П. Умножение матриц и выбор числа потоков [Электронный ресурс]. URL: https://learnc.info/c/pthreads_number_crunching_example.html (дата обращения: 30.10.2020)

8. Антонов А. С. Параллельное программирование с использованием технологии OpenMP. М.: МГУ, 2009. 77 c.

9. Арсеньев-Образцов С. С. Применение высокопроизводительных вычислений в нефтегазовом комплексе и опыт использования суперкомпьютера SUNWAY TAIHULIGHT // Автоматизация, телемеханизация и связь в нефтяной промышленности. 2018. № 7. С. 52–61.

10. Гливенко Е. В., Фомочкина А. С. Решение дифференциальных уравнений и систем дифференциальных уравнений с использованием многопроцессорных компьютеров // Вопросы радиоэлектроники. 2018. № 5. С. 59–62.

11. Прядко С. А., Трошин А. Ю., Козлов В. Д., Иванов А. Е. Параллельные технологии программирования на вычислительных комплексах // Радиопромышленность. 2020. Т. 30, № 3. С. 28–33.

12. Бондаренко В. В., Козич В. Г., Плахотная Л. А. Достоинства и недостатки параллельного программирования // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 6 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/06/69538 (дата обращения: 31.10.2020).


Для цитирования:


Прядко С.А., Крутоголова А.С., Угляница А.С., Иванов А.Е. Использование многоядерности процессоров при численном решении задач. Радиопромышленность. 2020;30(4):98-105. https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-4-98-105

For citation:


Pryadko S.A., Krutogolova A.S., Uglyanitsa A.S., Ivanov A.E. Multi-core processors use for numerical problems solutions. Radio industry (Russia). 2020;30(4):98-105. (In Russ.) https://doi.org/10.21778/2413-9599-2020-30-4-98-105

Просмотров: 195


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2413-9599 (Print)
ISSN 2541-870X (Online)