CRBLASTER:用于易并行图像分析算法的并行处理计算框架
天体物理仪器与方法
2015-05-19 v1
摘要
并行处理图像分析代码的开发通常是一项具有挑战性的任务,需要复杂的处理器间通信编排。然而,如果图像分析算法是易并行的,那么该算法的并行处理实现的开发可以是一项容易得多的任务,因为根据定义,计算进程之间几乎不需要通信。我描述了一个名为CRBLASTER的并行处理图像分析应用的设计、实现和性能,该应用使用易并行的L.A.COSMIC算法对CCD(电荷耦合器件)图像进行宇宙射线剔除。CRBLASTER使用高性能计算行业标准消息传递接口(MPI)库用C语言编写。该代码旨在供熟悉C语言的研究科学家使用,作为一个并行处理计算框架,能够轻松开发基于易并行算法的并行处理图像分析程序。CRBLASTER源代码可在国家光学天文台的官方应用网站上免费获取。在一台配备两个2.8 GHz四核Intel Xeon处理器的Apple Mac Pro计算机的单核上,使用IRAF脚本lacos_im.cl从一张800x800像素的哈勃空间望远镜WFPC2图像中剔除宇宙射线需要44秒。在同一台机器的单核上处理同一张图像,CRBLASTER的速度是其7.4倍。在同一台机器的全部8个核上同时使用CRBLASTER处理同一张图像需要0.875秒——这比IRAF脚本快50.3倍。本文还详细分析了CRBLASTER在低功耗Tilera 700 MHz 64核TILE64处理器上使用1到57个处理器时的性能。
引用
@article{arxiv.1008.2192,
title = {CRBLASTER: A Parallel-Processing Computational Framework for Embarrassingly-Parallel Image-Analysis Algorithms},
author = {Kenneth John Mighell},
journal= {arXiv preprint arXiv:1008.2192},
year = {2015}
}
备注
8 pages, 2 figures, 1 table, accepted for publication in PASP