6. 9.3.6. Результаты вычислительных экспериментов

Эксперименты осуществлялись на вычислительном кластере Нижегородского университета на базе процессоров Intel Xeon 4 EM64T, 3000 МГц и сети Gigabit Ethernet под управлением операционной системы Microsoft Windows Server 2003 Standard x64 Edition и системы управления кластером Microsoft Compute Cluster Server.

Для оценки длительности τ базовой скалярной операции алгоритма сортировкипроводилось решение задачи упорядочивания при помощи последовательного алгоритма и полученное таким образом время вычислений делилось на общее количество выполненных операций – в результате выполненных экспериментов для величины τ было получено значение 9,41 нсек. Эксперименты, выполненные для определения параметров сети передачи данных, показали значения латентностии пропускной способности β соответственно 130 мкс и 53,29 Мбайт/с. Все вычисления производились над числовыми значениями типаdouble, размер которого на данной платформе равен 8 байт (следовательноw=8).

Результаты вычислительных экспериментовприведены в таблице. Эксперименты выполнялись с использованием двух и четырех процессоров.

Количество элементов	Последовательный алгоритм	Параллельный алгоритм
		2 процессора		4 процессора
		Время	Ускорение	Время	Ускорение
10000	0,001422	0,002210	0,643439	0,003270	0,434862
20000	0,002991	0,004428	0,675474	0,004596	0,650783
30000	0,004612	0,006745	0,683766	0,006873	0,671032
40000	0,006297	0,008033	0,783891	0,009107	0,691446
50000	0,008014	0,009770	0,820266	0,010840	0,739299

Рис. 9.5.  Зависимость ускорения от количества процессоров при выполнении параллельного алгоритма пузырьковой сортировки

Как можно заметить из приведенных результатов вычислительных экспериментов, параллельный вариант алгоритмасортировкиработает медленнее исходного последовательного методапузырьковой сортировки, т.к. объем передаваемых данных между процессорами является достаточно большим и сопоставим с количеством выполняемых вычислительных операций (и этот дисбаланс объема вычислений и сложностиопераций передачи данныхувеличивается с ростом числа процессоров).

Сравнение времени выполнения эксперимента и теоретической оценкиT_pиз (9.6) приведено в таблицах.

Количество элементов	Параллельный алгоритм
	2 процессора		4 процессора
10000	0,002003	0,002210	0,002057	0,003270
20000	0,003709	0,004428	0,003366	0,004596
30000	0,005455	0,006745	0,004694	0,006873
40000	0,007227	0,008033	0,006035	0,009107
50000	0,009018	0,009770	0,007386	0,010840

Рис. 9.6.  График зависимости экспериментального и теоретического времени проведения эксперимента на двух процессорах от объема исходных данных

4. Литература:

1. В.П. Гергель. Теория и практика параллельных вычислений. http://www.intuit.ru/department/calculate/paralltp/4/2.html

2. Foster I Designing and Building Parallel Programs: Concepts and Tools for Software Engineering Reading, MA: Addison-Wesley, 1995