Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах
The article presents a comparative analysis of the effectiveness of using parallelism of varying granularity degrees in modern multicore computer systems using the most popular programming languages and libraries (such as C#, Java, C++, and OpenMP). Based on the performed comparison, the possibiliti...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute"
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/251975 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System research and information technologies |
Репозитарії
System research and information technologies| _version_ | 1856543540315684864 |
|---|---|
| author | Martell, Valerii Korochkin, Aleksandr Rusanova, Olga |
| author_facet | Martell, Valerii Korochkin, Aleksandr Rusanova, Olga |
| author_sort | Martell, Valerii |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-10-17T22:12:39Z |
| description | The article presents a comparative analysis of the effectiveness of using parallelism of varying granularity degrees in modern multicore computer systems using the most popular programming languages and libraries (such as C#, Java, C++, and OpenMP). Based on the performed comparison, the possibilities of increasing the efficiency of computations in multicore computer systems by using combinations of medium- and fine-grained parallelism were also investigated. The results demonstrate the high potential efficiency of fine-grained parallelism when organizing intensive parallel computations. Based on these results, it can be argued that, in comparison with more traditional parallelization methods that use medium-grain parallelism, the use of separately fine-grained parallelism can reduce the computation time of a large mathematical problem by an average of 4%. The use of combined parallelism can reduce the computation time of such a problem to 5,5%. This reduction in execution time can be significant when performing very large computations. |
| first_indexed | 2025-07-17T10:27:42Z |
| format | Article |
| id | journaliasakpiua-article-251975 |
| institution | System research and information technologies |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T10:27:42Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" |
| record_format | ojs |
| spelling | journaliasakpiua-article-2519752022-10-17T22:12:39Z Comparative analysis of the effectiveness of using fine-grained and nested parallelism to increase the speedup of parallel computing in multicore computer systems СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО И ВЛОЖЕННОГО ПАРАЛЛЕЛИЗМА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ПАРАЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В МНОГОЯДЕРНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах Martell, Valerii Korochkin, Aleksandr Rusanova, Olga multicore computer system core thread tasks parallelism granularity fork-join speedup coefficient fine-grained parallelism nested parallelism combined parallelism багатоядерна комп’ютерна система ядро потік завдання паралелізм зернистість fork-join коефіцієнт пришвидшення дрібнозернистий паралелізм вкладений паралелізм комбінований паралелізм The article presents a comparative analysis of the effectiveness of using parallelism of varying granularity degrees in modern multicore computer systems using the most popular programming languages and libraries (such as C#, Java, C++, and OpenMP). Based on the performed comparison, the possibilities of increasing the efficiency of computations in multicore computer systems by using combinations of medium- and fine-grained parallelism were also investigated. The results demonstrate the high potential efficiency of fine-grained parallelism when organizing intensive parallel computations. Based on these results, it can be argued that, in comparison with more traditional parallelization methods that use medium-grain parallelism, the use of separately fine-grained parallelism can reduce the computation time of a large mathematical problem by an average of 4%. The use of combined parallelism can reduce the computation time of such a problem to 5,5%. This reduction in execution time can be significant when performing very large computations. В статье представлены результаты сравнительного анализа эффективности использования параллелизма различной степени зернистости в современных многоядерных компьютерных системах с использованием самых популярных на сегодняшний день языков программирования и библиотек (таких как C#, Java, C++ и OpenMP). На основе проведенного сравнения исследованы возможности повышения эффективности вычислений в многоядерных компьютерных системах с помощью комбинаций средне- и мелкозернистого параллелизма. Полученные результаты показывают высокую потенциальную эффективность использования мелкозернистого параллелизма при организации интенсивных параллельных вычислений. На основе этих результатов можно утверждать, что по сравнению с более традиционными методами распараллелирования, использующими параллелизм со средней зернистостью, использование отдельно мелкозернистого параллелизма может сократить время вычисления большой тестовой математической задачи в среднем на 4%, а использование комбинированного параллелизма позволяет сократить время вычисления такой. задачи до 5,5%. Это сокращение времени выполнения может быть значительным при выполнении очень больших вычислений. Подано результати порівняльного аналізу ефективності використання паралелізму різного ступеня зернистості в сучасних багатоядерних комп’ютерних системах з використанням найпопулярніших натепер мов програмування та бібліотек (таких як C#, Java, C++ та OpenMP). Досліджено можливості підвищення ефективності обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах за допомогою комбінацій середньо- та дрібнозернистого паралелізму. Отримані результати демонструють високу потенційну ефективність використання дрібнозернистого паралелізму для організації інтенсивних паралельних обчислень. На підставі цих результатів можна стверджувати, що порівняно з більш традиційними методами розпаралелювання, які використовують паралелізм із середньою зернистістю, використання окремо дрібнозернистого паралелізму може скоротити час обчислення великої тестової математичної задачі в середньому на 4% , а використання комбінованого паралелізму — до 5,5%. Це скорочення часу виконання доцільне в разі виконання надвеликих обчислень. The National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute" 2022-08-30 Article Article application/pdf http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/251975 10.20535/SRIT.2308-8893.2022.2.03 System research and information technologies; No. 2 (2022); 45-60 Системные исследования и информационные технологии; № 2 (2022); 45-60 Системні дослідження та інформаційні технології; № 2 (2022); 45-60 2308-8893 1681-6048 en http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/251975/261590 |
| spellingShingle | багатоядерна комп’ютерна система ядро потік завдання паралелізм зернистість fork-join коефіцієнт пришвидшення дрібнозернистий паралелізм вкладений паралелізм комбінований паралелізм Martell, Valerii Korochkin, Aleksandr Rusanova, Olga Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title | Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title_alt | Comparative analysis of the effectiveness of using fine-grained and nested parallelism to increase the speedup of parallel computing in multicore computer systems СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ МЕЛКОЗЕРНИСТОГО И ВЛОЖЕННОГО ПАРАЛЛЕЛИЗМА ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ПАРАЛЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛЕНИЙ В МНОГОЯДЕРНЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ СИСТЕМАХ |
| title_full | Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title_fullStr | Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title_full_unstemmed | Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title_short | Порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| title_sort | порівняльний аналіз ефективності використання дрібнозернистого та вкладеного паралелізму для збільшення пришвидшення паралельних обчислень у багатоядерних комп’ютерних системах |
| topic | багатоядерна комп’ютерна система ядро потік завдання паралелізм зернистість fork-join коефіцієнт пришвидшення дрібнозернистий паралелізм вкладений паралелізм комбінований паралелізм |
| topic_facet | multicore computer system core thread tasks parallelism granularity fork-join speedup coefficient fine-grained parallelism nested parallelism combined parallelism багатоядерна комп’ютерна система ядро потік завдання паралелізм зернистість fork-join коефіцієнт пришвидшення дрібнозернистий паралелізм вкладений паралелізм комбінований паралелізм |
| url | http://journal.iasa.kpi.ua/article/view/251975 |
| work_keys_str_mv | AT martellvalerii comparativeanalysisoftheeffectivenessofusingfinegrainedandnestedparallelismtoincreasethespeedupofparallelcomputinginmulticorecomputersystems AT korochkinaleksandr comparativeanalysisoftheeffectivenessofusingfinegrainedandnestedparallelismtoincreasethespeedupofparallelcomputinginmulticorecomputersystems AT rusanovaolga comparativeanalysisoftheeffectivenessofusingfinegrainedandnestedparallelismtoincreasethespeedupofparallelcomputinginmulticorecomputersystems AT martellvalerii sravnitelʹnyjanalizéffektivnostiispolʹzovaniâmelkozernistogoivložennogoparallelizmadlâuveličeniâuskoreniâparalelʹnyhvyčislenijvmnogoâdernyhkompʹûternyhsistemah AT korochkinaleksandr sravnitelʹnyjanalizéffektivnostiispolʹzovaniâmelkozernistogoivložennogoparallelizmadlâuveličeniâuskoreniâparalelʹnyhvyčislenijvmnogoâdernyhkompʹûternyhsistemah AT rusanovaolga sravnitelʹnyjanalizéffektivnostiispolʹzovaniâmelkozernistogoivložennogoparallelizmadlâuveličeniâuskoreniâparalelʹnyhvyčislenijvmnogoâdernyhkompʹûternyhsistemah AT martellvalerii porívnâlʹnijanalízefektivnostívikoristannâdríbnozernistogotavkladenogoparalelízmudlâzbílʹšennâprišvidšennâparalelʹnihobčislenʹubagatoâdernihkompûternihsistemah AT korochkinaleksandr porívnâlʹnijanalízefektivnostívikoristannâdríbnozernistogotavkladenogoparalelízmudlâzbílʹšennâprišvidšennâparalelʹnihobčislenʹubagatoâdernihkompûternihsistemah AT rusanovaolga porívnâlʹnijanalízefektivnostívikoristannâdríbnozernistogotavkladenogoparalelízmudlâzbílʹšennâprišvidšennâparalelʹnihobčislenʹubagatoâdernihkompûternihsistemah |