大規模異構並行系統的高效能調度理論與方法

《大規模異構並行系統的高效能調度理論與方法》是依託湖南大學，由李肯立擔任項目負責人的重點項目。

基本介紹

• 中文名：大規模異構並行系統的高效能調度理論與方法
• 項目類別：重點項目
• 項目負責人：李肯立
• 依託單位：湖南大學

中文摘要

高性能計算是當前科技熱點之一,結構異構和核數劇增是其發展趨勢,調度系統對發揮超級計算機峰值性能具有關鍵作用,大規模異構並行系統的高效調度目前面臨巨大挑戰.本課題針對中尺度數值天氣預報、渲染、電子碰撞等五類典型高性能計算套用，研究可適應系統結構的並行任務圖生成方法,從理論和實驗方面構建計算任務的計算量隨機變數和系統可靠性機率模型，建立基於隨機性的可綜合折衷任務調度長度、總完成時間、能耗和可靠性的多目標最佳化模型,利用數學最佳化理論對其求解,研究精確和啟發式近似調度技術,對獨立任務和非獨立任務的高效能調度理論和方法展開系統探索，設計考慮隨機性和能耗的並行調度模擬器，實現具有自適應性的可擴展至數十萬計算核心的高效能調度系統原型，並在異構超級計算機上進行實驗驗證和套用示範.本研究將為大規模並行系統的高效能資源管理和調度系統設計奠定理論基礎,對於提高我國高性能計算的套用水平具有重要意義.

結題摘要

針對高性能計算面臨的可靠性、能耗等挑戰，較系統地提出了面向大規模異構並行系統和多核異構嵌入式系統的高效能隨機任務調度理論，設計了傅立葉變換、稀疏線性代數等高性能共性模組的快速或並行算法，為解決異構並行系統在時間和能耗限制下的任務調度和高效共性算法設計提供了理論基礎和核心技術。研發了嵌入式金融支付終端 SoC 安全晶片。擔任 IEEE-TOC Associate Editor，參編著作 5 部，共發表和錄用論文 56 篇(其中 IEEE/ACM 彙刊論文 20 篇)，SCI 收錄 49 篇。成果在國內主要超級計算機研製單位、天津和深圳等國家超級計算中心套用，取得了良好的社會經濟效益。獲湖南省科技進步一等獎和自然科學二等獎等獎勵(均排名第 1)，入選2016年國家自然科學基金傑出青年科學基金、2016年科技部中青年科技創新領軍人才和2015年湖南省“芙蓉學者”特聘教授。