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Message Passing Interface (MPI)

Ein Message Passing Interface (MPI) ist eine Standardmethode zum Austausch von Nachrichten zwischen mehreren Computern, auf denen ein Programm parallel verteilte Speicherressourcen nutzt.

Beim Parallel Computing werden mehrere Computer – oder sogar mehrere Prozessorkerne innerhalb desselben Computers – als Knoten bezeichnet. Jeder Knoten in der parallelen Anordnung arbeitet an einem Teil des gesamten Rechenproblems. Die Herausforderung besteht vor allem darin, die Aktionen jedes parallelen Knotens zu synchronisieren, Daten zwischen Knoten auszutauschen und über das gesamte Cluster Hinweg einheitliche Befehle zu senden und Kontrolle auszuüben. Die Message-Passing-Schnittstelle definiert eine Standard-Suite von Funktionen für diese Aufgaben

MPI wird von keiner Standardisierungsorganisation wie IEEE oder ISO als offizieller Standard anerkannt, wird jedoch allgemein als Industriestandard angesehen und bildet die Grundlage für die meisten Kommunikationsschnittstellen, die von Programmierern für paralleles Rechnen verwendet werden. Der ältere MPI 1.3-Standard (betitelt MPI-1) bietet über 115 Funktionen. Der spätere MPI 2.2-Standard (oder MPI-2) bietet über 500 Funktionen und ist weitgehend abwärtskompatibel zu MPI-1. Allerdings bieten nicht alle MPI-Bibliotheken eine vollständige Implementierung von MPI-2.

Im November 2014 hat das MPI-Forum MPI-3 veröffentlicht, das die Skalierbarkeit verbessert, die Leistung angehoben sowie Multicore- und Cluster-Unterstützung hinzugefügt hat und mit mehr Anwendungen interagieren soll.

Im Juni 2021 erschien MPI 4.0. Es bringt große Änderungen, darunter die Möglichkeit, Routinen für große Versionenzahlen hinzuzufügen, persistente Kollektive, partitionierte Kommunikation, eine alternative Methode zum Initialisieren von MPI, Anwendungsinfo-Assertionen und Verbesserungen an den Definitionen bei der Fehlerbehebung.

Diese Definition wurde zuletzt im August 2021 aktualisiert
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