1 NPB介紹
NAS並行基準測試(NPB)是一套針對高並行超級計算機性能評估的基準測試。它們由NASA高級超級計算(NAS)部門(前身是NASA數值空氣動力學模擬程序)開發和維護，該部門位於NASA艾姆斯研究中心。基準來自計算流體動力學（CFD）應用程序，由原始“鉛筆和紙”規範（NPB 1）中的五個內核和三個僞應用程序組成。該基準套件已擴展爲包括針對非結構化自適應網格，並行I / O，多區域應用程序和計算網格的新基準。NPB中的問題大小是預定義的，並表示爲不同的類別。NPB的參考實現在MPI和OpenMP（NPB 2和NPB 3）等常用編程模型中可用。
1.1 基準測試規範
npb1中規定的最初八個基準模擬CFD應用中的計算和數據移動:
- 五個內核
- IS -整數排序，隨機內存訪問
- EP -令人尷尬的並行任務
- CG -共軛梯度，不規則的記憶存取和通信
- MG -多重網格對序列網格，長、短距離通信，內存密集型
- FT -離散三維快速傅里葉變換，全對全通信
- 三個僞應用程序
- BT -三對角求解器
- SP -五對角求解器
- LU -高斯求解器
1.2 問題規模
S級：較小，用於快速測試
W級：工作站大小（90年代的工作站；現在可能太小了）
A，B，C級：標準測試問題； 從一個類到下一個類，大小增加約4倍
D，E，F級：大型測試問題； 與之前的每個類相比，大小增加了約16倍
| 版本 | 基準 | 問題類別 | 使用的編程模型 | 主要變化 |
|---|---|---|---|---|
| NPB 3.4 | IS，EP，CG，MG，FT，BT，BT-10，SP，LU，UA，DC，DT | S，W，A，B，C，D，E，F | MPI，OpenMP | 添加了F類，動態內存分配 |
| NPB 3.4-MZ | BT-MZ，SP-MZ，LU-MZ | S，W，A，B，C，D，E，F | MPI + OpenMP，OpenMP | 動態內存分配 |
| NPB 3.3.1 | IS，EP，CG，MG，FT，BT，BT-10，SP，LU，UA，DC，DT | S，W，A，B，C，D，E | MPI，OpenMP，串行 | 增加了E類 |
| NPB 3.3.1-MZ | BT-MZ，SP-MZ，LU-MZ | S，W，A，B，C，D，E，F | MPI + OpenMP，OpenMP，串行 | 嵌套的OpenMP版本 |
| GridNPB 3.1 | ED，HC，VP，MB | S，W，A，B | Globus，Java，串行 | 添加了Globus版本 |
| NPB 3.0 | IS，EP，CG，MG，FT，BT，SP，LU | S，W，A，B，C | OpenMP，HPF，Java | 新的編程範例 |
| NPB 2.4.1 | IS，EP，CG，MG，FT，BT，BT-IO，SP，LU | S，W，A，B，C，D | MPI | 添加了BT-IO D類 |
| NPB 2.3 | IS，EP，CG，MG，FT，BT，SP，LU | S，W，A，B，C | MPI，串行 | 添加了CG，串行版本 |
2 NPB的安裝和配置
（前提是已經安裝了MPI）
首先去NPB官網（https://www.nas.nasa.gov/publications/npb.html）下載NPB的安裝包。
下載好後，將壓縮包解壓出來。
tar -zxvf NPB3.3.1.tar.gz
cd NPB3.3.1
cd NPB3.3-MPI
cd config
cp make.def.template make.def
然後配置NPB，修改make.def的下列信息，其他信息不用修改
32行：MPIF77 ＝ mpif77
39行：FMPI_LIB ＝
78行：MPICC = mpicc
87行：CMPI_LIB =
3 NPB使用
make <benchmark-name> NPROCS=<number> CLASS=<class> [SUBTYPE=<type>] [VERSION=VEC]
C類，D類和E類不適用於DT。類別E不適用於IS。“VERSION=VEC”選項用於選擇BT和LU的向量化版本。
以IS爲例，編譯指令爲 make IS（指定哪個程序）CLASS=B（指定問題規模）NPROCS=8(指定運行的處理器個數) ＃問題規模爲B，處理器個數爲8
cd NPB3.3.1
cd NPB3.3-MPI
make IS CLASS=B NPROCS=8
編譯完成後會在bin/文件夾下面生成is.B.8可執行文件
使用MPI運行IS.B.8這個文件，記得分配對應的核數，否則會報錯
mpirun -np 8 is.B.8
其他程序可以按照上述方式使用。
