Журнал "Программная инженерия"
Теоретический и прикладной научно-технический журнал
ISSN 2220-3397

Номер 05 2026 год

DOI: 10.17587/prin.17.261-269
УДК: 004.272.23
Подход к определению рациональной загруженности вычислителей гетерогенных комплексов обработки данных
Р. Ю. Демкин науч. сотр., demkin.rdi-kvant@bk.ru, Федеральное государственное унитарное предприятие «Научно-исследовательский институт "КВАНТ"», Москва
Received on 2025-10-09
Accepted on 2026-02-10

Рассмотрен вопрос распределения нагрузки на каждый из используемых типов вычислительных устройств в гетерогенном вычислительном комплексе. Предложена аналитическая модель взаимного влияния различных вычислительных устройств в составе гетерогенного вычислителя. На основе рассмотренной модели сформирован подход к распределению нагрузки, способный обеспечить ускорение обработки данных по сравнению с гомогенными решениями. Приведены результаты натурных экспериментов для гетерогенных комплексов, состоящих из CPU и GPU. Продемонстрирована взаимосвязь загруженности ресурсов CPU и производитель­ности GPU. Проведен кросс-валидационный подбор параметров предлагаемой аналитической модели. Рассмотрено применение модели для рационального выбора числа полновесных потоков на CPU и GPU при решении реальных наборов задач. Экспериментально показано преимущество предложенного подхода в скорости решения задач по сравнению с независимо выполняемыми гомогенными решениями. Таким образом, в работе предложен комплексный метод оценки и оптимизации загрузки гетерогенного вычислителя, описаны все необходимые метрики и их аналитические зависимости, приведены экспериментальные подтверждения практической значимости предложенного подхода.

Ключевые слова: гетерогенный вычислитель, GPU, загруженность вычислениями, полновесный поток (WT), легковесный поток (LWT), количество операций в секунду (OPS), пиковая производительность вычислительного устройства, распределение нагрузки
Стр. 261—269
Ссылка для цитирования:
Демкин Р. Ю. Подход к определению рациональной загруженности вычислителей гетерогенных комплексов обработки данных // Программная инженерия. 2026. Том 17, № 5. С. 261—269. DOI: 10.17587/prin.17.261-269.