非平衡并行更新协议中的去同步与加速

在用于由 L 个异步并行进程组成的系统的状态更新协议中，这些进程仅与最近的邻居通信，从而可以推断出操作时间的全局去同步。通过分析对应的虚拟时间时際（VTH）的动力学粗糙化，即可推断出并行处理环境的利用率。本文概述了如何应用非平衡表面生长方法（复杂系统物理学）来揭示分布式并行离散事件仿真（PDES）中所使用的状态更新算法的某些属性。特别地，我们聚焦于环形通信拓扑下的异步保守 PDES 算法。该算法 VTH 的时间演化被数值模拟为其更新规则对应于该算法所遵循的更新规则的异步细胞自动机。我们给出 L 和每个处理器的负载作为函数的性能的理论估计，即关于平均加速比和去同步的近似公式。确立对于给定仿真规模，去同步存在理论上限，而利用率存在理论下限。本章概述的新方法在寻找能够有效执行自主或可调同步的新一代算法设计中尤为有用。