并行计算模型BSP模型
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发布时间：2024-09-06 10:03
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时间：2024-11-30 19:49
BSP模型是一种分布存储的MIMD计算模型，其关键特性在于:
1. 任务分离: 它将处理器和路由器分开，处理器专注于计算，路由器负责点对点的消息传递，避免了复杂的组合、复制和广播操作。这种设计隐藏了网络拓扑细节，并简化了通信协议。
2. 全局同步: 通过硬件实现的障碍同步方式，提供了一种在粗粒度级别的可控全局同步，这对于执行同步并行算法非常有效，程序员无需过多考虑同步复杂性。
3. 性能分析: 在BSP模型中，假设局部操作迅速完成，超级步中处理器最多发送或接收h条消息。硬件和软件可以分别影响并行粒度，通过优化通信速度（g）和数据传输时间（L），以实现性能最佳。
4. 算法实现: 为PRAM模型设计的算法可以模拟在BSP处理器上，只要并行宽松度足够大，模拟效率是常数因子范围内的最优。处理分布式存储时，散列方法有助于均匀访问。
BSP模型的评价: 它被看作是软件和硬件之间的桥梁，特别是当计算和通信平衡时（g=1），BSP模型在编程灵活性上表现出色。它在特定技术（如超立方体网络和光交叉开关）上都能实现，强调了模型的通用性。
然而，BSP模型也存在一些*，如需要适应任意的h-relation长度、消息延迟可能影响通信顺序，以及全局同步可能需要特殊硬件支持。编程模拟环境的效率受到进程切换的影响，常数可能较大。
扩展资料
并行计算模型通常指从并行算法的设计和分析出发，将各种并行计算机（至少某一类并行计算机）的基本特征抽象出来，形成一个抽象的计算模型。从更广的意义上说，并行计算模型为并行计算提供了硬件和软件界面，在该界面的约定下，并行系统硬件设计者和软件设计者可以开发对并行性的支持机制，从而提高系统的性能。
