100向每一個(gè)EPU101分配幾乎相等數(shù)量的邊。每一條邊具有相同的連接程度，一個(gè)源頂點(diǎn)和一個(gè)目標(biāo)頂點(diǎn)，所以中樞邊的處理時(shí)間可能與非中樞邊的處理時(shí)間沒(méi)有什么不同。因此，期望每一個(gè)EPU 101以大約相同的時(shí)間完成其操作。
[0109]高效的消息傳遞和頂點(diǎn)訪問(wèn)
[0110]在某些實(shí)施例中，執(zhí)行邊計(jì)算步驟302的這些EPU 101不在處理每個(gè)單獨(dú)的邊之后發(fā)送單獨(dú)的數(shù)據(jù)消息。相反，這些EPU 101等待并且將被定址到同一個(gè)頂點(diǎn)以及到同一個(gè)VPU的數(shù)據(jù)消息捆綁到一起。在某些實(shí)施例和計(jì)算應(yīng)用中，所組合的消息的本體是消息的簡(jiǎn)單連結(jié)。在某些其他實(shí)施例和計(jì)算應(yīng)用中，執(zhí)行附加的計(jì)算以將若干單獨(dú)的消息本體組合為單個(gè)消息本體。這些EPU 101在處理所有的活動(dòng)邊之后的邊計(jì)算步驟302結(jié)束時(shí)發(fā)送它們的捆綁數(shù)據(jù)消息。
[0111]在某些實(shí)施例中，這些頂點(diǎn)有利地將協(xié)作編號(hào)和存儲(chǔ)布局方案用于高度高效的消息定址和傳遞。在這種實(shí)施例中，這些頂點(diǎn)ID是連續(xù)的整數(shù)，以計(jì)算上方便的基數(shù)(如0)開(kāi)始。例如，如果總共有五個(gè)頂點(diǎn)，它們的ID是0、1、2、3、和4。每一個(gè)頂點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)被分配以相等量的存儲(chǔ)存儲(chǔ)器，并且頂點(diǎn)表106作為陣列被存儲(chǔ)。因此，可以通過(guò)陣列標(biāo)引方案來(lái)訪問(wèn)頂點(diǎn)。此外，主100為每一個(gè)VPU 102分配連續(xù)編號(hào)的頂點(diǎn)的塊。
[0112]在某些實(shí)施例中，第一頂點(diǎn)被編號(hào)為0，并且分配給每一個(gè)VPU 102的頂點(diǎn)數(shù)量是2的冪次方，除了這些VPU 102中最后一個(gè)之外。例如，如果在這些VPU 102中有30個(gè)頂點(diǎn)和四個(gè)單元，
[0113]VPU[0]被分配以頂點(diǎn)0至7，
[0114]VPU[1]被分配以頂點(diǎn)8至15，
[0115]VPU[2]被分配以頂點(diǎn)16至23，并且
[0116]VPU[3]被分配以頂點(diǎn)24至29。
[0117]在這種實(shí)施例中，這些VPU 102中任何一個(gè)的地址可以以簡(jiǎn)單的劃分操作來(lái)進(jìn)行計(jì)算:
[0118]VPU 地址(VPU_address)=頂點(diǎn)地址(vertex_address) / (VPU 數(shù)量(number_of_VPUs))，向下取整至整數(shù)值。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果VPU的數(shù)量是2的冪次方，那么對(duì)頂點(diǎn)地址的劃分(表示為二進(jìn)制整數(shù))可以通過(guò)對(duì)頂點(diǎn)地址的二進(jìn)制位的進(jìn)行簡(jiǎn)單移位來(lái)完成。
[0119]停止條件的實(shí)施例
[0120]有若干個(gè)可用于停止迭代的計(jì)算-更新序列迭代的可能條件。在某些實(shí)施例中，當(dāng)系統(tǒng)已經(jīng)重復(fù)計(jì)算-更新序列預(yù)定最大次數(shù)時(shí)滿足停止條件。在某些實(shí)施例中，當(dāng)在此次迭代中頂點(diǎn)屬性值或邊屬性值沒(méi)有變化時(shí)滿足停止條件。在某些實(shí)施例中，當(dāng)頂點(diǎn)值變化或邊值變化的大小小于某個(gè)限制是滿足停止條件。在某些實(shí)施例中，主100可以由于除了圖形數(shù)據(jù)值之外的條件而生成或接收停止請(qǐng)求。可能的非圖形條件包括人類使用者取消圖形計(jì)算或在組件中檢測(cè)到錯(cuò)誤。
[0121]在某些具有固定數(shù)量的迭代的實(shí)施例中，主100在全局維護(hù)控制并停止系統(tǒng)150。然而，如果沒(méi)有向所有的EPU 101和VPU 102發(fā)送全局停止消息的高效方式，這可能不是令人期望的。在替代性實(shí)施例中，數(shù)據(jù)消息包含用于對(duì)迭代數(shù)量進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)值變量。每一個(gè)EPU 101和VPU 102隨著每一次迭代將其計(jì)數(shù)變量的副本加一，并且將在其計(jì)數(shù)值到達(dá)目標(biāo)值時(shí)知道停止。在某些實(shí)施例中，這些計(jì)數(shù)變量被初始設(shè)置為目標(biāo)迭代數(shù)量，并且這些值隨著每一次迭代而減一。在這種情況下，這些EPU 101和這些VPU 102在計(jì)數(shù)值達(dá)到0時(shí)停止。
[0122]有向圖形和傳播的活動(dòng)狀態(tài)的實(shí)施例
[0123]在某些實(shí)施例中，每一條邊都是有向的，具有經(jīng)設(shè)計(jì)的源頂點(diǎn)和目標(biāo)頂點(diǎn)。在某些此類實(shí)施例中，處理的流程遵循這些邊的方向性。例如，假設(shè)有一條邊El= (V1，V2)，意味著頂點(diǎn)VI是源頂點(diǎn)而頂點(diǎn)V2是目標(biāo)頂點(diǎn)。進(jìn)一步，假設(shè)在迭代N開(kāi)始時(shí)，頂點(diǎn)VI是活動(dòng)的并且頂點(diǎn)V2是不活動(dòng)的。因?yàn)轫旤c(diǎn)VI是活動(dòng)的并且是對(duì)于邊E1的源頂點(diǎn)，邊E1也是活動(dòng)的。
[0124]作為邊計(jì)算步驟302的一部分，有向邊可以向其目標(biāo)頂點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息。假設(shè)邊E1向頂點(diǎn)V2發(fā)送數(shù)據(jù)消息。當(dāng)針對(duì)E1的邊計(jì)算步驟302結(jié)束時(shí)，除非頂點(diǎn)VI接收到數(shù)據(jù)消息，頂點(diǎn)VI將過(guò)渡至活動(dòng)-恢復(fù)狀態(tài)903。在頂點(diǎn)更新步驟306中，可以更新頂點(diǎn)V2。在下一次迭代開(kāi)始時(shí)，頂點(diǎn)VI將是不活動(dòng)的而頂點(diǎn)V2將是活動(dòng)的?；顒?dòng)頂點(diǎn)已經(jīng)沿著邊的方向從迭代N中的頂點(diǎn)VI移位至迭代N+1中的頂點(diǎn)V2。上述實(shí)施例作為說(shuō)明性示例提供，而不旨在描述有向圖形計(jì)算方法的所有可能的實(shí)施例。
[0125]針對(duì)頂點(diǎn)的可訪問(wèn)性的替代性實(shí)施例
[0126]在主要實(shí)施例中，頂點(diǎn)無(wú)法訪問(wèn)任何其他頂點(diǎn)的ID，并且邊具有僅用于其兩個(gè)端點(diǎn)頂點(diǎn)的ID值。在沒(méi)有ID信息的情況下，消息不能被定址，所以圖形內(nèi)的處理流程可能僅僅從活動(dòng)邊的源頂點(diǎn)移動(dòng)至其目標(biāo)頂點(diǎn)。在替代性實(shí)施例中，處理單元可以訪問(wèn)其他ID并且能夠向其他頂點(diǎn)發(fā)送消息。舉例來(lái)說(shuō)，某些具體頂點(diǎn)可能具有全局興趣。在一個(gè)實(shí)施例中，此類頂點(diǎn)的身份被存儲(chǔ)在頂點(diǎn)表106的全局可訪問(wèn)的部分中。在另一個(gè)實(shí)施例中，將此類頂點(diǎn)的ID作為數(shù)據(jù)消息的一部分從活動(dòng)頂點(diǎn)傳遞至其他頂點(diǎn)。
[0127]所描述的這些實(shí)施例易于經(jīng)歷各種修改和替代形式，并且其具體示例已經(jīng)通過(guò)在這些附圖中進(jìn)行舉例來(lái)示出并且在此詳細(xì)地描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解，所描述的這些實(shí)施例并不旨在限制于所披露的具體形式或方法，而相反地，本披露旨在覆蓋所有的修改、等效方案和替換方案。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于對(duì)具有一條或多條邊的圖形進(jìn)行分布式計(jì)算的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，該一條或多條邊中的每一條邊連接一個(gè)源頂點(diǎn)和一個(gè)端點(diǎn)頂點(diǎn)，該方法包括: 讀取該一條或多條邊的屬性值以及該一條或多條邊的這些源頂點(diǎn)的屬性值； 對(duì)所讀取的這些屬性值執(zhí)行計(jì)算；以及 基于所執(zhí)行的這些計(jì)算來(lái)更新該一條或多條邊的和該一條或多條邊的這些端點(diǎn)頂點(diǎn)的這些屬性值， 其中，所述執(zhí)行沒(méi)有修改所讀取的這些屬性值中的任何一個(gè)屬性值。2.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，進(jìn)一步包括維護(hù)所讀取的屬性值之間的一個(gè)相關(guān)性列表。3.如權(quán)利要求2所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述更新這些屬性值基于所維護(hù)的該相關(guān)性列表而發(fā)生，從而使得在所述執(zhí)行計(jì)算期間沒(méi)有沖突。4.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，進(jìn)一步包括將該一條或多條邊分割為一個(gè)或多個(gè)邊處理單元并且將這些源頂點(diǎn)和這些端點(diǎn)頂點(diǎn)分割為一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元。5.如權(quán)利要求4所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，該一個(gè)或多個(gè)邊處理單元相互獨(dú)立地工作并且該一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元相互獨(dú)立地工作。6.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，進(jìn)一步包括將一個(gè)數(shù)據(jù)消息從所選擇的一條邊傳輸至所選擇的該邊的端點(diǎn)頂點(diǎn)， 其中，該數(shù)據(jù)消息包括所選擇的該邊的源頂點(diǎn)的一個(gè)標(biāo)識(shí)碼和所選擇的該邊的屬性值中的至少一項(xiàng)。7.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，所述更新這些端點(diǎn)頂點(diǎn)的屬性值也是基于所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)消息進(jìn)行的。8.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，該一個(gè)或多個(gè)邊各自是活動(dòng)的或不活動(dòng)的之一，并且所述讀取、執(zhí)行和更新不針對(duì)不活動(dòng)邊執(zhí)行。9.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，每一個(gè)源頂點(diǎn)和每一個(gè)端點(diǎn)頂點(diǎn)是活動(dòng)的或不活動(dòng)的之一，并且所述讀取、執(zhí)行和更新不針對(duì)不活動(dòng)頂點(diǎn)執(zhí)行。10.如權(quán)利要求1所述的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法，其中，該一條或多條邊的屬性值進(jìn)一步被存儲(chǔ)在一個(gè)邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，該邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):該邊的源頂點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、該邊的源頂點(diǎn)的存儲(chǔ)器地址、該邊的端點(diǎn)頂點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、以及該邊的邊類型。11.一種用于對(duì)具有一條或多條邊的圖形進(jìn)行分布式計(jì)算的系統(tǒng)，該一條或多條邊中的每一條邊連接一個(gè)源頂點(diǎn)和一個(gè)端點(diǎn)頂點(diǎn)，該系統(tǒng)包括: 用于讀取該一條或多條邊的屬性值的一個(gè)或多個(gè)邊處理單元； 用于讀取該一條或多條邊的源頂點(diǎn)的屬性值的一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元；以及 用于維護(hù)該一條或多條邊的端點(diǎn)頂點(diǎn)的屬性值的一個(gè)圖形存儲(chǔ)單元， 其中，所述一個(gè)或多個(gè)邊處理單元進(jìn)一步執(zhí)行計(jì)算，這些計(jì)算并不修改該一條或多條邊的所讀取的這些屬性值中的任何屬性值并且基于所執(zhí)行的這些計(jì)算來(lái)對(duì)該一條或多條邊的和該一條或多條邊的這些端點(diǎn)頂點(diǎn)的這些屬性值進(jìn)行更新，并且所述一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元進(jìn)一步對(duì)這些端點(diǎn)頂點(diǎn)的所讀取的屬性值執(zhí)行計(jì)算。12.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于維護(hù)所讀取的屬性值之間的一個(gè)相關(guān)性列表的一個(gè)主處理器。13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)邊處理單元進(jìn)一步基于所維護(hù)的該相關(guān)性列表來(lái)更新這些屬性值，從而使得在該執(zhí)行計(jì)算期間沒(méi)有沖突。14.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述主處理器進(jìn)一步將該一條或多條邊分割為所述一個(gè)或多個(gè)邊處理單元并且將這些源頂點(diǎn)和這些端點(diǎn)頂點(diǎn)分割為所述一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元。15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中，該一個(gè)或多個(gè)邊處理單元相互獨(dú)立地工作并且該一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元相互獨(dú)立地工作。16.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)邊處理單元進(jìn)一步將一個(gè)數(shù)據(jù)消息從所選定的一條邊傳輸至所選定的該邊的端點(diǎn)頂點(diǎn)，并且 該數(shù)據(jù)消息包括所選擇的該邊的源頂點(diǎn)的一個(gè)標(biāo)識(shí)碼和所選擇的該邊的屬性值中的至少一項(xiàng)。17.如權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)頂點(diǎn)處理單元基于所傳輸?shù)脑摂?shù)據(jù)消息來(lái)更新這些端點(diǎn)頂點(diǎn)的這些屬性值。18.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，該一個(gè)或多個(gè)邊各自是活動(dòng)的或不活動(dòng)的之一，并且所述讀取、執(zhí)行和更新不針對(duì)不活動(dòng)邊執(zhí)行。19.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中，每一個(gè)源頂點(diǎn)和每一個(gè)端點(diǎn)頂點(diǎn)是活動(dòng)的或不活動(dòng)的之一，并且所述讀取、執(zhí)行和更新不針對(duì)不活動(dòng)頂點(diǎn)執(zhí)行。20.如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包括用于維護(hù)該一條或多條邊的這些屬性值的一個(gè)邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，該邊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括以下各項(xiàng)中的至少一項(xiàng):該邊的源頂點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、該邊的源頂點(diǎn)的存儲(chǔ)器地址、該邊的端點(diǎn)頂點(diǎn)的標(biāo)識(shí)、以及該邊的邊類型。
【專利摘要】用于圖形數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算的方法和系統(tǒng)允許邊收集和頂點(diǎn)收集，每一種收集都在多個(gè)計(jì)算單元之間進(jìn)行分割。在一個(gè)實(shí)施例中，這些方法采用兩階段計(jì)算周期，重復(fù)兩階段計(jì)算周期直至計(jì)算完成。在第一階段中，多個(gè)處理單元通過(guò)進(jìn)行以下步驟來(lái)處理每一個(gè)活動(dòng)邊和活動(dòng)頂點(diǎn)：讀取它們的當(dāng)前屬性值、執(zhí)行編程計(jì)算函數(shù)、更新多個(gè)邊屬性并且向頂點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)消息。在第二階段中，每一個(gè)頂點(diǎn)更新處理器通過(guò)進(jìn)行以下步驟來(lái)處理其多個(gè)活動(dòng)頂點(diǎn)中的每一個(gè)活動(dòng)頂點(diǎn)：讀取其多個(gè)當(dāng)前屬性值以及所接收到的多條數(shù)據(jù)消息、執(zhí)行編程計(jì)算函數(shù)、并且更新該頂點(diǎn)的多個(gè)屬性值。
【IPC分類】G06F17/30
【公開(kāi)號(hào)】CN105389324
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510548289
【發(fā)明人】陳立, 靳若明, 許昱
【申請(qǐng)人】Sql圖表有限公司
【公開(kāi)日】2016年3月9日
【申請(qǐng)日】2015年8月31日
【公告號(hào)】US20160063132