基于CPU-Phi異構(gòu)架構(gòu)的高性能圖計算系統(tǒng).pdf

1、隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，與大數(shù)據(jù)相關(guān)的技術(shù)變革成為學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的關(guān)注熱點。由于圖在描述對象之間的聯(lián)系方面具有豐富的表達能力，因此圖被廣泛的應(yīng)用在交通路線的規(guī)劃、論文著作的引用關(guān)系、安全事件分析、社交網(wǎng)絡(luò)分析、生物醫(yī)療等許多領(lǐng)域。隨著圖數(shù)據(jù)的規(guī)模越來越大，分布式大圖處理技術(shù)得到迅速發(fā)展，這些技術(shù)包括分布式圖計算模型、大圖數(shù)據(jù)存儲與管理、各種高性能的圖算法、高性能圖計算系統(tǒng)等。
　　Intel Xeon Phi是Intel面向高性能計

2、算領(lǐng)域推出的一款協(xié)處理器。Phi在保持x86架構(gòu)的基礎(chǔ)上擴展了向量計算能力，具有計算能力強和易于開發(fā)的優(yōu)點。Cgraph是目前唯一在CPU-Phi異構(gòu)系統(tǒng)上實現(xiàn)的圖計算系統(tǒng)，但是Cgraph在系統(tǒng)實現(xiàn)方面存在一些不足，如沒有充分地利用Phi的向量化計算能力、消息緩沖機制低效、沒有進行有效的線程管理等，另外Cgraph也沒有實現(xiàn)對圖數(shù)據(jù)的在線分割。在圖分割方面，目前大多數(shù)圖計算系統(tǒng)在劃分圖數(shù)據(jù)時未考慮計算節(jié)點的能力差異，從而不能充分利用異

3、構(gòu)計算節(jié)點的計算能力。
　　本論文研究在CPU-Phi異構(gòu)平臺上實現(xiàn)高性能的圖計算系統(tǒng)，對于充分的利用Phi體系結(jié)構(gòu)特點去優(yōu)化圖計算做了有益的探索。論文主要工作包括以下三個方面:(1)充分利用Phi的體系結(jié)構(gòu)特點優(yōu)化了圖計算過程;(2)針對CPU和Phi處理能力的不同設(shè)計了架構(gòu)感知的圖分割算法;(3)基于以上技術(shù)，在CPU-Phi異構(gòu)架構(gòu)上實現(xiàn)了一個單機版圖計算系統(tǒng)Pgraph，并和Cgraph進行了實驗比較。同時通過實驗驗證了P