運算式叢集技術預覽
這是您用來安裝與執行 Windows® 式叢集和開發您應用程式所唯一需要的工具組 - 立即查閱。
編譯器
C/C++
現今許多 C 與 C++ 編譯器的設計均可用來編譯高效能運算 ( High Performance Computing，HPC) 應用程式。在此僅列出一些較常用的編譯器：
- Microsoft Visual C++® 開發系統
- PGCC，這是由The Portland Group
所發行的一種平行式最佳化的 C++ 與 ANSI C 編譯器
- 由 Intel 所發行的 C/C++
- 由 Kuck & Associates
所發行的 KAI C++
Fortran
高效能 Fortran (HPF) 是 Fortran 90 程式設計語言的擴充，可支援平行處理。HPF 是由 High Performance Fortran Forum (HPFF)
(這是由業界、學術及實驗室代表們所組成的國際性聯盟) 所開發的。Windows NTR 作業系統的 HPF 實作，包括由Compaq
的
Compaq Fortran
和 The Portland Group
的 PGHPF
。
訊息傳送
MPI
訊息傳送介面 (Message Passing Interface，MPI) 是由 MPI Forum
所提出的標準，可用來在分散式記憶體平行系統內進行訊息傳送。其目的使用來開發可攜式、有彈性，且有效率的訊息傳送標準。MPI 1.0 版
是在 1994 年發行的，稍後還陸續推出 1.1 版和 1.2 版。MPI 的最新版本為 2.0 版
。
由 Argonne National Labs
所提供的免費 MPI 實作 (MPICH)，通常是用來作為 Windows 上的 MPI 程式。適用於 Windows 之 MPI 的商用版本 MPI/Pro
是由 MPI Software Technologies 所提供的。MPICH 與 MPI 1.2 版相容。
PVM
平行虛擬機器
(PVM) 是較舊的訊息傳送標準，可讓 UNIX 與/或 Windows NT 型電腦的異質性集合藉由網路串連在一起，當成一個大型平行電腦來使用。因此，藉由將許多電腦的能力與記憶體聚集在一起使用，便能以較省錢的方式來解決大型的運算問題。所使用的軟體須具有相當大的可攜性。由 Netlib 所提供的免費原始程式碼已將所有內容從膝上型電腦版本編譯成 CRAY 版本。PVM 可讓使用者列出他們現有的電腦硬體，以便能以最少的附加費用來解決最多的問題。全世界有數以百計的網站除了使用 PVM 作為教育工具來教授平行程式設計之外，還可使用 PVM 來解決重要的科技、工業，以及醫療問題。由於具有成千上萬的使用者，PVM 已成為全世界分散式運算的實際標準。
並請參閱：《Windows 2000 高效能叢集系列：訊息傳送》
Shared Memory
OpenMP
是一組編譯器指定與可呼叫的 Run-time 程式庫常式，可擴充 Fortran (且與 C
和 C++ 獨立分開) 用以表達共用記憶體的平行機制。OpenMP 應用程式開發介面 (API) 可在所有架構 (包括 Windows NT 平台在內) 上採用 C/C++ 與 Fortran，來支援多重平台共用記憶體的平行程式設計。由主要的硬體與軟體廠商群組所聯合定義的 OpenMP，是一種可攜式的調整型模組，為共用記憶體平行程式設計師提供一個簡單且富彈性的介面，針對從桌上型到超級電腦等平台的範圍，作為開發平行應用程式之用。
可支援 OpenMP 的編譯器如下：
- 由 Compaq 所發行的 Compaq Fortran
- 由 The Portland Group 所發行的 PGF90、PGF77 及 PGCC
- 由 Kuck 與 Associates 所發行的 Guide
和 C++
程式庫與軟體
提供了許多可供 Windows NT 與 Windows 2000 型平行運算使用的數學、圖形及數值程式庫與軟體。
Intel 效能程式庫套件
Intel
網站所提供的 Intel® 效能程式庫套件
包含了五個程式庫：
- 訊號處理程式庫
- 辨識基本程式庫
- 影像處理程式庫
- 數學核心程式庫Math Kernel Library
- JPEG 程式庫
這些程式庫可從 Intel 開發人員
網站下載。
LAPACK 與 LINPACK
LAPACK
提供了可用來解決同步線性方程式系統、線性方程式系統之最小平方解決方案、特徵值問題，以及單數值問題的常式。 LAPACK 被設計成可在共有記憶體向量超級電腦上有效率地執行，已取代在 1970 年代和 1980 年代早期所開發出供超級電腦使用的 LINPACK 程式庫。
PLAPACK
Parallel Linear Algebra Package (PLAPACK)
是種以高階抽象方式來撰寫線性代數演算法的基礎結構。雖然在設計較複雜的演算法時，以高階抽象方式來撰寫，須犧牲效能作為代價，但卻能以高階效能作為回收。在與 ScaLAPACK 經過效能比較之後發現，在某些解決程式 (Cholesky、LU 及 QR 因子) 方面， PLAPACK 的效能較佳。
ScaLAPACK
ScaLAPACK
(或調整型 LAPACK) 程式庫包含了 LAPACK
常式的子集合，這是專為分散式記憶體、多重指令、多重資料 (MIMD) 平行電腦所重新設計的。ScaLAPACK 程式庫可將 LAPACK 擴充到分散式記憶體架構 (如 Cray T3E、IBM SP-2，以及 Intel Paragon)。
BLAS
Basic Linear Algebra Subprograms 或 BLAS
是個高品質「建置區塊」常式 的程式庫，用來執行基本向量與矩陣運算。Level 1 BLAS 可用來進行向量對向量運算；Level 2 BLAS 可用來進行矩陣對向量運算；Level 3 BLAS 可用來進行矩陣對矩陣運算。由於 BLAS 具有效率、可攜性，以及廣泛的適用性，因此常被用來開發高品質線性代數軟體。Windows 版的 BLAS 是屬於 Intel 數學核心程式庫的一部分，可從 Intel 的開發人員網站
取得。
MATLAB
MATLAB
是由 MathWorks, Inc.
所發行的商用程式庫，由數值運算、進階圖形與視覺效果，以及高階程式設計語言所組成。MATLAB 可應用於各種不同的應用程式上，包括：訊號與影像處理、控制系統設計、財務工程，以及醫學研究。針對 MATLAB 學生版本
所提供的優惠價格，適用於美國與加拿大地區的學生。
CMTM
Cornell
Multitask Toolbox for MATLAB
(CMTM) 是由 Cornell Theory Center 所發行的，這是一套多工工具箱，可讓多重 MATLAB 複本在工作站的網路上同時執行，進行矩陣交換，因此可提升平行運算效能。此外，它還可更全面地發揮多處理器機器的效能，以提供程式設計師能在單一機器上一致性的執行多個 MATLAB 執行個體的能力。CMTM 可從 CMTM 下載網頁免費散佈。
IMSL
International
Mathematical and Statistical Library (IMSL)
是由 Visual Numerics, Inc
所發行的一組數學與統計程式庫。提供適用於 Fortran 90、Fortran 77，以及 C 程式設計語言的數值程式庫。
NAG
Numerical Algorithms
Group (NAG)
提供一套廣泛的素質與統計程式庫。請參閱適用於 Windows 平台之NAG 程式庫的完整清單
。
OpenGL
OpenGL 是在開發互動式二維與三維 (2-D 與 3-D) 圖形應用程式方面最廣泛採用的 API。OpenGL 包含了影像表現、紋理對應、特殊效果，以及其他強大的視覺效果函式。OpenGL (DLL) 是隨附於 Windows NT 與 Windows 2000 產品內。如需更多有關 OpenGL 的資訊，請造訪 Microsoft
MSDN
與 OpenGL
網站。
PETSc
The
Portable, Extensible Toolkit for Scientific Computation (PETSc)
是個資料結構與常式套件，提供可用來在平行 (和序列) 電腦上設計大規模應用程式程式碼的建置區塊。PETSc 2.0 是採用 MPI 標準來進行所有的訊息傳送通訊。適用於 Windows 平台的 PETSc 可從 Argonne 的 National Lab 網站
下載。
其他資源
請查閱 Cornell Theory Center 網站，以得知有關數值程式庫與數學軟體的擴充清單。其他有用的網站還包括 Netlib 存放庫和《可用的數學軟體指南》。
|
