基于超多核心平台的Knuth39并行化实现及性能分析

来源：计算机应用杂志2015年第1期北京时间：

作者：张保东, 周津羽, 刘逍, 华诚, 周晓辉

单位：1. 西安邮电大学 计算机学院, 西安710121;2. 陕西省高性能计算研究中心 并行计算实验室, 西安710121

摘要：针对Knuth39随机数发生器运行速度慢的问题,提出了一种基于超多核心(MIC)平台的Knuth39并行化方法.首先,将Knuth39发生器的随机数序列以固定间隔划分成多个子序列;然后,每个线程从各子序列的起点开始生成随机数;最后,将各个线程生成的随机数序列组合成最终的序列.实验结果表明,并行化后Knuth39通过了TestU01的452项测试,与串行程序相同.同中央处理器(CPU)单线程相比,并行化后MIC平台下的最优加速比可达到15.69倍.所提方法有效地提高了Knuth39发生器的运行速度,并且保证了生成序列的随机性,更加适用于高性能计算领域.

关键词：随机数发生器,Knuth39,并行化,超多核心,TestU01

基金资助：陕西省自然科学基础研究计划项目(2013JM8028).