马震太，张晓梅，孙功星

1.中国科学院 高能物理研究所，北京 100049

2.中国科学院大学，北京 100049

近年来随着高能物理作业所需资源的不断增长，通过不断增加时钟频率和分配更多物理机的时代将趋于终结，未来硬件的特点是更专业和更多的内核，尤其是异构资源，为充分利用多核的潜力，并行技术在高能物理领域势必得到广泛的应用。

并行计算以充分发挥硬件的计算能力为首要目标，具体实现时需结合体系结构选择相应的解决方案，常见的并行方法有：（1）区域分解法，把原问题的求解转化为若干子问题的求解。（2）功能分解法，将由不同功能组成的问题，按照其功能进行分解，并行求解。（3）流水线技术，常用的时间并行技术。（4）分而治之，把复杂问题划分为等价的小问题。按处理器处理数据的方式，又分为：（1）同步并行，在某一刻需要与其他处理器进行数据交换，才能继续执行。（2）异步并行，不需要处理器之间相互等待，充分发挥CPU效率[1]。

国内外常见的并行编程模型主要有以下几类：（1）共享内存模型，如OpenMP[2]、pthreads[3]；（2）消息传递模型，MPI[4]、虚拟并行机[5]；（3）数据并行模型，CUDA[6]、OpenCL[7]、MapReduce[8]；（4）混合模型，如MPI+OpenMP模型[9]、MPI+CUDA模型[10]、大规模并行编程模型[11]；（5）基于共享存储的任务并行编程模型，如fork-join框架、Cilk++、TPL[12]、TBB[13]。

北京谱仪（BESIII）是北京正负电子对撞机上的大型通用谱仪，BESIII离线软件是一个相当复杂的系统，包含了离线数据处理框架，模拟、重建、刻度等算法模块，使用了大量的外部库，涉及到多种编程语言；需要处理PB级别的数据量，所以并行方案的改善已迫在眉睫。……