一種高效MPI設備層擴展庫的設計與實現

方 鈴，雷詠梅

(上海大學 計算機工程與科學學院，上海 200072)

一種高效MPI設備層擴展庫的設計與實現

方 鈴，雷詠梅

(上海大學 計算機工程與科學學院，上海 200072)

PCI Express作為新一代的總線接口，能支持各個設備之間并發的數據傳輸。每個設備在要求傳輸數據時各自建立專用的傳輸通道，這樣的操作使得數據能夠高效傳輸，因此PCI Express互聯結構已被廣泛地應用到高性能領域。用PCI Express總線代替以太網，不僅能實現不同設備之間高速的數據傳輸，而且能夠縮減結構規模，并很好地應用于工業等領域。但基于這種互聯結構來實現并行程序運行，需要設計和實現相應的MPI設備層擴展庫，以實現不同板卡系統的進程間通信。結合PCI Express互聯結構特點，基于MPICH的PMI KVS空間的功能，提出控制和數據雙通道的通信模式。控制信息依靠可靠傳輸協議TCP進行傳輸，數據信息通過高速的PCI Express總線進行傳輸，以實現異構系統之間高效的數據傳輸，并通過模擬實驗證明了設備層擴展庫的可行性。

高性能；PCI Express互聯結構；MPI設備層擴展庫；雙通道

1 概 述

近年來，隨著高效能技術的發展，各種高性能總線互聯技術層出不窮，包括嵌入式領域的RapidIO技術[1]、針對PC機的PCI Express技術[2]以及面向服務機群的InfiniBand技術[3]。其中，PCI Express作為新一代的總線接口，能夠通過交換器實現多臺設備之間通信的串行、點對點類型的互聯，而PCI Express的高速數據傳輸使其廣泛地應用于高性能計算等領域[4-6]。

同時還有基于FPGA的PCI Express接口的設計[7-8]。目前已提出的PCI Express總線互聯結構中，通過……