高性能计算机系统相对持续性能度量模型

2015，51（5）1引言随着高性能计算机系统建设向着应用驱动发展以来，如何评测其计算性能逐渐成为研究热点。很长一段时间以来，评判一台高性能计算机的性能强弱主要是考察理论峰值浮点运算性能和LINPACK [1]实测峰值性能，这点可参考全球TOP500高性能计算机系统排行榜[2]，以及国内高性能计算机系统排行榜TOP100[3]。但是高性能计算机系统的性能不能简单地以这些数字来表述，国内外的一些学者相继提出了结合实际应用的持续性能来衡量高性能计算机的计算性能[4-6]。持续性能的计算与实际应用的浮点运算次数成正比，与实际运算时间

成反比。尽管浮点运算次数理论计算公式简单，但实际计算中具体应用的浮点运算次数与所使用的高性能计算机密切相关。由于计算机硬件，计算机体系结构、编译器及算法实现等诸多方面的差异，用于计算应用浮点运算次数的软件也不相同，不同厂商根据各自独有的计算工具给出的浮点运算次数存在一定差异，给持续性能的计算带来了不确定性。鉴于此，本文基于具体应用的数学模型分析，提出了高性能计算机系统相对持续性能度量模型，讨论了程序测试集的选取原则，将模型应用高性能计算机系统相对持续性能度量模型

肖华东，孙婧，魏敏，李娟，沈瑜

XIAO Huadong,SUN Jing,WEI Min,LI Juan,SHEN Yu

国家气象信息中心高性能计算室，北京100081

High Performance Computing Division,National Meteorological Information Center,Beijing 100081,China

XIAO Huadong,SUN Jing,WEI Min,et al.Relative sustained performance metric model for high performance computing https://www.sodocs.net/doc/e910424303.html,puter Engineering and Applications,2015,51（5）：33-37.

Abstract ：The sustained performance of a High Performance Computing System （HPCS ）is an important metric to reflect the performance of HPCS achieved in the real application of field.The general performance evaluation methods of HPCS are briefly https://www.sodocs.net/doc/e910424303.html,bined with application benchmarks,the metric model of relative sustained performance is pro-posed.The experiment is conducted based on the benchmark of meteorological applications.The result indicates that applying the model can make an obvious distinction of the performance of the HPCS from different vendors,which pro-vides some referenced value for the choice of the appropriate HPCS.The scalability of meteorological applications is also reflected to some extent through the model.

Key words ：performance evaluation;benchmark;relative sustained performance

摘要：高性能计算机系统的持续性能是反映实际领域应用中高性能计算机系统性能强弱的重要度量标准。简单介绍了高性能计算机系统常用的性能评价方法，结合应用基准程序集，提出了相对持续性能的度量模型。实验基于高性能计算气象应用评测，结果表明应用相对持续性能度量模型可区分不同厂商的高性能计算机系统的性能强弱，为高性能计算机系统的选择提供参考，并在一定程度上反映了气象应用本身的可扩展性。

关键词：性能评价；基准程序集；相对持续性能

文献标志码：A 中图分类号：TP302doi ：10.3778/j.issn.1002-8331.1306-0183

?理论研究、研发设计?

基金项目：科技部公益性行业（气象）科研专项（No.GYHY201106022，No.GYHY201306062）。

作者简介：肖华东（1980—），男，工程师，研究领域为高性能计算应用、气象数据管理；孙婧（1971—），女，高级工程师，研究领域为

气象高性能计算；魏敏（1976—），女，博士研究生，高级工程师，研究领域为气象高性能计算；李娟（1971—），女，硕士，研究

领域为高性能计算机系统管理；沈瑜（1979—），女，硕士，研究领域为高性能计算机系统管理。E-mail ：xiaohd@https://www.sodocs.net/doc/e910424303.html,

收稿日期：2013-06-19修回日期：2013-07-29文章编号：1002-8331（2015）05-0033-05

CNKI 网络优先出版：2013-10-17,https://www.sodocs.net/doc/e910424303.html,/kcms/detail/11.2127.TP.20131017.1529.017.html Computer Engineering and Applications 计算机工程与应用

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