ASCI whiteLLNLIBMSPpower3Rmax7.22TflopsASCIWhiteIBMLawrence LivermoreNational Laboratory11并行计算基础知识9/16/2026
ASCI white LLNL IBM SP power3 Rmax 7.22Tflops 9/16/2026 并行计算基础知识 11
SMP对称多处理机SMP系统一般使用商品化微处理器，具有片上或外置高速缓存经由高速总线（或交叉开关）连向共享存储器。每个处理器可等同地访问共享存储器、I/O设备和操作系统服务。单一操作系统映像，全系统只有一个操作系统驻留在共享存储器中它根据各个处理器的负载情况，动态地分配各个进程到各个处理器并保持负载平衡；低通信延迟，各个进程通过读/写操作系统提供的共享数据缓存区来完成处理器间的通信，其延迟通常小于网络通信延迟：共享总线带宽，所有处理器共享总线带宽，完成对内存模块和I/O模块的访问。9/16/2026并行计算基础知识12
SMP 对称多处理机 SMP系统一般使用商品化微处理器，具有片上或外置高速缓存 经由高速总线（或交叉开关）连向共享存储器。每个处理器可等同 地访问共享存储器、I/O设备和操作系统服务。 单一操作系统映像，全系统只有一个操作系统驻留在共享存储器中， 它根据各个处理器的负载情况，动态地分配各个进程到各个处理器， 并保持负载平衡； 低通信延迟，各个进程通过读/写操作系统提供的共享数据缓存区 来完成处理器间的通信，其延迟通常小于网络通信延迟； 共享总线带宽，所有处理器共享总线带宽，完成对内存模块和I/O 模块的访问。 9/16/2026 并行计算基础知识 12
SMP对称多处理机（续）问题：欠可靠，总线、存储器、操作系统失效可能导致系统崩溃；可扩展性较差，由于所有处理器都共享总线带宽，而总线带宽每3年才增加2倍，赶不上处理器速度和存储容量的增长步伐，因此SMP的处理器个数一般少于64个，且只能提供每秒数百亿次的浮点运算。SMP的典型代表有：SGIPOWERChallengeXL系列、DECAlphaserver84005/440、HP9000/T600和IBMRS6000/R40。9/16/2026并行计算基础知识13
SMP 对称多处理机（续） 问题：欠可靠，总线、存储器、操作系统失效可能导致系统崩溃； 可扩展性较差，由于所有处理器都共享总线带宽，而总线带宽每3 年才增加2倍，赶不上处理器速度和存储容量的增长步伐，因此 SMP的处理器个数一般少于64个，且只能提供每秒数百亿次的浮点 运算。 SMP的典型代表有：SGI POWER Challenge XL系列、DEC Alphaserver 84005/440、HP9000/T600和IBMRS6000/R40。 9/16/2026 并行计算基础知识 13
SMP对称多处理机（续）P/CP/CP/C总线或交叉开关SMSMSM9/16/2026并行计算基础知识14
SMP 对称多处理机（续） P/C P/C P/C 总 线 或 交 叉 开 关 SM SM SM 9/16/2026 并行计算基础知识 14
分布式共享存储多处理机DSMDSM的典型代表为SGi的Origin2000和Origin3000系列并行机处理器对物理分布的共享存储器的访问是不对称的，因此远端访问延迟一般是本地访问延迟的3倍以上单一内存地址空间，所有这些内存模块都由硬件进行了统一编址，并通过互连网络形成了并行机的共享存储器159/16/2026并行计算基础知识
DSM 分布式共享存储多处理机 DSM 的 典 型代 表 为 S G I的 O r i g i n 2 0 0 0 和 Origin3000系列并行机 处理器对物理分布的共享存储器的访问是不对 称的，因此远端访问延迟一般是本地访问延迟 的3倍以上 单一内存地址空间，所有这些内存模块都由硬 件进行了统一编址，并通过互连网络形成了并 行机的共享存储器 9/16/2026 并行计算基础知识 15