并行计算机体系结构-硬件-软件方法.pdf

并行计算是90年代计算技术的一个重要组成部分，它在未来20年的影响可能与微处理器在过去20年的影响一样大。
事实上，随着高度集成的微处理器和内存芯片的发展，使得多处理器系统越来越具有吸引力，这两种技术紧密相连。
从速度最快的超级计算机，到部门计算服务器，再到个人桌面，多处理器已经代表了计算市场几乎每个部分的高性能终端。
在过去，计算机供应商采用一系列技术来提高整个产品线的性能。
今天，同样最先进的微处理器被广泛使用。
要获得显著的性能范围，最简单的方法是增加处理器的数量，而规模经济使这一点极具吸引力。
很快，几个处理器就可以装在一个芯片上。

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草稿:并行计算机架构8/29/97

虽然并行计算有着悠久而丰富的学术历史，但是与商品技术的紧密结合从根本上改变了这门学科。
对基本架构和外来技术的强调已经让位于定量分析和仔细的工程权衡。
我们写这本书的目的是使新兴的多处理器系统的设计者，从适度并行的个人计算机到大规模并行的超级计算机，了解基本的架构问题和处理设计权衡的可用技术。
同时，我们希望为这些机器的软件系统设计人员提供对体系结构发展的可能方向的理解，以及确定硬件设计将遵循的特定路径的力量。
并行计算机体系结构中最近最令人兴奋的开发是传统上完全不同的方法(即共享内存、消息传递、SIMD和数据流)在一个公共机器结构上的聚合。
这部分是由于共同的技术和经济力量，部分是由于更好地理解并行软件。
这种聚合使我们能够专注于最重要的体系结构问题，并开发一个通用框架，在其中理解和评估体系结构的权衡。
此外，并行软件已经成熟到流行的并行编程模型可以在广泛的机器上使用，并且存在有意义的基准测试。
这一领域的成熟使得对硬件/软件交互进行定量和定性研究成为可能。
事实上，它需要这样一种方法。
本书遵循了一系列对所有并行架构都至关重要的问题——通信延迟、通信带宽以及跨整个现代设计的协作工作的协调。
它描述了用于解决每个问题的硬件和软件中可用的一组技术，并探讨了各种技术如何交互。
案例研究提供了一般原则的具体说明，并说明了机制之间的具体相互作用。
我们的最终动机来自于目前我们在斯坦福、伯克利和普林斯顿的课程缺乏足够的课本。
现有的很多教材对材料的涉及面都比较粗略，只是对各种建筑和研究成果进行了总结，并没有对其进行深入的分析。
另一些人专注于特定的项目，但没有认识到可用于替代方法的原则。
该领域的研究报告提供了大量的经验数据，但还没有提炼成一个连贯的画面。
我们希望通过集中注意技术融合背景下的突出问题，而不是使我们走到这一点的丰富和多样的历史，对该领域提供更深刻和更连贯的了解。