西安电子科技大学计算机学院计算机组成与体系结构第6章中央处理器(CPU)SuperComputer2difficult例如建造大型风洞expensive例如建造样机slow例如等待气候的变化，天体的演化dangerous例如武器开发，药品，大气试验，电力系统分析传统的科学研究理论分析设计试验3基于计算科学的科学研究物理原理和数值方法4并行处理（并行计算）技术：用同时运行的多个处理机或计算机来处理同一任务，从而大幅度提高任务的处理速度、缩短任务的处理时间。5为什么要开发并行处理技术？对单用户，可以提高加速比（SpeedupOriented）；对多用户，可以提高吞吐率（ThroughputOriented）。对不同的需求，做需求分析如下：6为什么要开发并行处理技术？1.天气预报1990年10次台风登陆，福建、浙江两省损失79亿元，死亡950余人。天气预报模式为非线性偏微分方程，预报台风暴雨过程，计算量为1014～1016次浮点运算，需要10GFlops～100GFlops的巨型机。用途：局部灾害性天气预报。7为什么要开发并行处理技术？1.天气预报目前的中短期天气预报主要是根据气象卫星等观测的大气实况资料，通过求解描述天气演变过程的动力学方程组实现的，这种大规模的数值计算必须由超级计算机完成。例如，在2008年北京奥运会举办时，北京市气象局所购置的IBMSystemp575超级计算机的计算能力是原有系统的10倍，基于IBMSystemp575更高的计算性能，新的天气预报系统可覆盖4.4万平方公里的区域，且能为每平方公里按小时提供天气和空气质量预报等。8为什么要开发并行处理技术？2.石油工业石油勘探大多采用地震勘测的办法，即在地面进行爆破后，用探测仪器检测和采集震动反射波的大量数据，利用对这些数据计算、处理和分析结果确定地下储油位置。石油勘探中大量数值的快速计算、处理和分析，必需由高性能的超级计算机完成。例如，2007年曙光4000L超级计算机就曾在发现储量高达10亿吨的渤海湾冀东南堡油田的过程中发挥了关键作用，而其后的曙光5000A超级计算机的应用，则进一步达到了地下数千米的勘探深度。9为什么要开发并行处理技术？2.石油工业地震勘探由数据采集、数据处理和资料解释三阶段组成。目前采用的三维地震勘探比较精确的反映地下情况，但数据量大，处理周期长。100平方公里的三维勘探面积，道距25米，60次覆盖，6秒长记录，2毫秒采样，一共采集2.881010个数据，约为116GB。叠加后数据为4.8108个数据。用二维叠前深度偏移方法精确的产生地下深度图像，需...
