《表1 高通量计算与传统高性能计算的对比》

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《高通量众核处理器设计》

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这种由网络发展带来的新型应用，已经成为数据中心的主要负载，其特征也从传统的浮点计算为主变成处理大量高并发的用户服务请求以及海量数据分析，强调任务的高并发、用户服务请求的强实时以及数据的高吞吐处理能力。这类应用的目标已不再是传统的评价超级计算机性能的LINPACK速度[3]，而是高通量，即提高单位时间内处理的并发任务的数量。这种由互联网发展带来的新型应用负载，我们称之为“高通量应用”。高通量应用和传统的高性能应用存在本质上的区别，表1对高通量应用负载特性和高性能负载特性进行了对比。从表中可以看出，面向网络服务的新型高通量应用在很多方面和面向科学计算的高性能应用存在着不同之处。传统高性能计算主要针对科学计算应用，程序往往具有较好的局部性，属于计算密集型应用，其所追求的目标是追求高速度。而高通量应用面向的是新型网络服务，任务并发度大且对实时性有较高要求，其数据量大且程序局部性较差，属于请求密集型应用。这类应用追求的目标是高通量，即提高单位时间内处理的并发任务数目[4-7]。由于高性能计算由来已久，目前的主流通用计算机和高端计算系统的发展都深受其影响，这也使得当前主流处理器体系结构在针对网络服务这种高并发、高实时、低延迟的高通量应用时表现出诸多不足，已有的诸多研究成果也表明高通量应用与传统处理器架构的不适应性[8-17]。