Двигатель mpi что это: характеристика, описание, принцип работы, ремонт, обслуживание

Добрый день, дорогие друзья. Сегодня разберем моторы с технологией MPI. Что она из себя представляет, особенности конструкции. Поговорим про их надежность. Рассмотрим на примере возможных моделей, а их, поверьте мне, достаточное количество. На каких машинах устанавливались, их маркировку и послушаем отзывы владельцев.

Mpi технология, что это такое?

Она подразумевает под собой многоточечный впрыск топлива для каждого цилиндра, так аббревиатура переводится — Multi Point Injection. Она стала логическим продолжением карбюраторных и моно-инжекторных двигателей. Здесь также образование воздушно-топливной смеси происходило во впускном коллекторе. Но в отличие от карбюратора и моновпрыска, моторы MPI оборудовались отдельной форсункой для каждого цилиндра.

То есть, как и раньше воздух с топливом смешивался в коллекторе. Только дроссельной заслонкой регулировалось не количество этой смеси в цилиндрах, а объем воздуха. За топливо отвечал блок управления топливной системой. Он решал, в какой цилиндр и сколько нужно подать бензина, давал команду на форсунку, она впрыскивала необходимую порцию топлива.

Так была повышена экономичность, основные характеристики моторов и экологические параметры. Увеличилась надежность, минимум физических настроек в плане регулировки качества топливно-воздушной смеси, за все отвечал компьютер.

Еще одной особенностью MPI двигателей является контур охлаждения готовой воздушно-топливной смеси. Он отвечает за привидение температуры впрыскиваемого топлива в цилиндры до оптимального значения. Из-за низкого давления впрыска и высоких температурных режимов работы силового агрегата в области головки блока цилиндра могут образовываться газовоздушные пробки. Охлаждая смесь, эта проблема исключается полностью. Подобный принцип использован в карбюраторных моторах. В них контру встроен во впускной коллектор под карбюратором. Только в этом случае топливо подогревалось, что обеспечивало оптимальное смесеобразование.

Плюсы:

1. Надежность. В сравнении с двигателями TSI он не имеет турбины в своей конструкции, дополнительного оборудования. Это удешевляет обслуживание и ремонт. В связке с механической коробкой передач – мечта любого автовладельца, просто и долговечно;
2. Неприхотливость к качеству топлива. Можно смело заливать 92 бензин, не думая о детонациях в цилиндрах и последующем разрушении шатунно-поршневой группы;
3. Имея в своей конструкции алюминиевый блок цилиндров с чугунными гильзами, он не склонен к перегреву и деформации внутренних элементов.

Более подробно о преимуществах и недостатках на конкретных примерах послушаем в отзывах об MPI двигателях владельцев. Получив большую популярность, производители автомобилей выпустили в свет много модификаций подобных силовых агрегатов. Среди них были великолепные экземпляры и откровенные провалы. Сейчас их рассмотрим.

Моторы Фольксваген Групп

BSE (EA113)

Зарекомендовал себя как надежный агрегат, простой в конструкции и недорогой в обслуживании. Восьми клапанная компоновка головки блока цилиндра, один распределительный вал ГРМ. Настройка теплового зазора клапанов осуществляется гидрокомпенсаторами, что становится привлекательным при установке газо-баллонного оборудования.

Устанавливался в моделях концерна с 2003 по 2015 года. Разрабатывался в восьмидесятых годах, и с 1985 по 2010 он был в производстве. Имея скромные параметры 102 лошадиные силы и 153 Нм крутящего момента, он с легкостью мог проехать более трехсот тысяч километров без капитального ремонта. Встречались экземпляры «полумиллионники».

По отзывам владельцев, он не подвержен «масложору», как его современные собратья, не прихотлив в обслуживании. Многие его называют «эталоном надежности». При обрыве ремня ГРМ клапана «не встречаются» с поршнями, что не требует дорогостоящего ремонта. Не требователен к бензину, можно заливать АИ-92. Относительно небольшой расход – трасса 8 литров, смешанный цикл 9,8 л.

Недостатки:

1. Шумный на холостых оборотах
2. По мнению многих владельцев он «никуда не едет», слабая динамика, способен только доставить с пункта «А» в пункт «Б» без «огонька» и характера
3. На последних версиях отсутствуют форсунки охлаждения поршней – преждевременная закоксовка маслосъемных колец.

Поэтому на вторичном рынке очень трудно найти «живые» автомобили с такими моторами. Просто их владельцы с большой неохотой продают их. Выставляют на продажу только в крайних случаях – серьезные ДТП, дорогой ремонт и т.д.

Устанавливались на Ауди А3 с 2003 по 2013 года, SEAT Leon, Toledo, Altea, Шкода Октавия пятого поколения по тринадцатый год, Гольф 5, 6, Джетта 5 генерации, Passat B6.

MPI Двигатели семейства EA113 имели несколько модификаций:

1. BFQ – производился с 2000 по 2003 год. Соответствовал классу экологичности Евро-4. Это первый мотор этого семейства. На нем Фольксваген «обкатывал» технологии.
2. BGU – имел небольшие отличия: измененный впуск, другой термостат. Изменения были минимальными.
3. Одновременно с BSE выпускался с 2006 года силовой агрегат BSF. Отличался классом экологичности ЕВРО-2, выпускным и впускным коллекторами.

CFNA (EA 111)

Третий по надежности атмосферный двигатель MPI. Алюминиевый блок цилиндров. В отличие от BSE в нем тонкостенные чугунные гильзы. Шестнадцати клапанная система газораспределения с двумя распредвалами увеличивает экономичность и мощность мотора. Она составляет 105 л.с.

Недостатки:

1. Стук поршней при работе на холодном двигателе. Это характерная особенность силового агрегата. Связано с конструкцией поршней, они «стучат» на перекладке в верхней мертвой точке.
2. Тонкий слой графитового антифрикционного покрытия юбки поршней быстро стирается. Также влияет на «перестук» на холодную.
3. Не долговечная цепь ГРМ. Производитель заявляет, что срок службы рассчитан на все время работы мотора, но это не так. Менять нужно на пробеге 80-100 тыс. км.
4. Натяжитель цепи без блокиратора обратного хода. За его «вылет» отвечает давление масла при работающем двигателе. В момент простоя он возвращается в начальное положение, ослабляя натяжение цепи, что может повлечь к перескоку ее на один зуб во время запуска ДВС. Поэтому не рекомендуется оставлять авто на стоянке с включенной передачей без стояночного тормоза.
5. В отличие от BSE MPI мотор CFNA гнет клапана при большом растяжении цепи или ее перескоке, что снижает его надежность.

Устанавливались на бюджетные модели концерна – Polo (хэтчбек и седан) с 2010 до 2015 года, Jetta с 2011 по 2015, Rapid, Fabia (хэтчбек и комби) с 2010 по 2014 и 2007 по 2014 соответственно.

Владельцы автомобилей с подобным силовым агрегатом оставались довольными несмотря на недостатки. Стук поршневой никогда не доводил до заклинивания двигателей, с ним можно мерится. Соблюдая регламент обслуживания CFNA мотор мог «отходить» без ремонта 200 тыс. км. В 2012-2013 года было проведена модернизация, но проблемы не были полностью устранены. Так что он занимает почетное второе место по надежности среди MPI атмосферников.

CLRA

Мексиканский собрат CFNA-мотора. Почему мексиканский? – он устанавливался на VW Джетта шестого поколения мексиканской сборки, которые поставлялись на рынок России. Только производство было перенесено в Калугу, он был заменен CFNA.

Отличается своей надежностью. Его можно сравнивать с двигателями BSE. Блок цилиндров вылит из серого чугуна, в отличие от алюминиевых блоков его собрата. Эти силовые агрегаты были лишены недостатков их российских аналогов. Поэтому на вторичном рынке пользуются спросом.

CWVA (EA 211)

Новая генерация MPI моторов от концерна VAG. Увеличенная мощность до 110 л.с. и развернутая на 180 градусов головка блока – не единственные отличия от предшественников. Количество клапанов увеличилось до 16 штук, по четыре на цилиндр. Появился фазовращатель, выпускной коллектор совмещен с ГБЦ.

Недостатки:

1. Большой расход масла. По отзывам владельцев, доливать приходилось 1 литр на 1000 километров.
2. На смену цепи пришел ремень. Она могла растянуться и перескочить на «зуб» уже на 60000 км. Хотя заводом заявлен срок службы 120 тыс. Рекомендуется состояние ремня контролировать каждые 30000 по опыту автовладельцев.
3. Отсутствие датчика уровня масла в совокупности с «масложором» могло привести к масляному голоданию и заклиниванию силового агрегата.
4. Повысились требования к качеству топлива. Минимум 95 бензин, лучше 98/100. В противном случае детонация и разрушения шатунно-поршневой группы.

Плюсов MPI двигателя CWVA нет. Владельцы автомобилей с подобными моторами негативно отзываются о них. Достаточно заправится некачественным бензином – дорогостоящий ремонт. Поэтому таких машин на вторичке очень много. Перед покупкой их нужно тщательным образом проверять.

Устанавливался на Шкоде Октавия А7 с 2014 года, А8 – 2020 год. VW Golf пятой генерации, Jetta 6 и 7 поколения с 2015 по 2018 и с 2019 соответственно.

1,4 CGGA (EA111)

Добротный атмосферный движок объемом 1,4 литра. Из возможных проблем стоит выделить:

1. Недолговечный ремень ГРМ. Его обрыв приведет к встрече клапанов и поршней;
2. Быстрый износ гидрокомпенсаторов;
3. Часто возникали проблемы с производительностью бензонасоса, выход из строя электромотора;
4. Клапан ЕГР может принести проблемы, покрывается отложениям и клинит, что часто замечалось автовладельцами;
5. Датчик положения коленвала. Не часто, но были гарантийные обращения. Выход его из строя, обрыв проводов или окисление контактов приводили к нестабильным холостым оборотам или трудным пуском на «холодную».

Общая оценка двигателей VW 1,4 MPI – неприхотливый и надежный моторчик, с небольшим, относительно прошлых лет, расходом топлива. Своевременное обслуживание продлит жизнь до 250-300 тыс. км пробега.

На данный момент эти моторы отправлены на пенсию. Их можно встретить на вторичном рынке на моделях Гольф 6 2008-2014 года, Октавия второго поколения 2010-2013 года.

Киа и Хёндай

Так как Kia и Hyundai один концерн, то они комплектуются одинаковыми ДВС семейства G4 Гамма. Так же, как и Фольксваген разнообразие велико, но все они страдают одинаковыми проблемами:

1. Алюминиевый блок цилиндров с тонкостенными чугунными гильзами. Он склонен к перегреву, гильзы могут «играть», что приводит повышенному износу шатунно-поршневой группы. В этом случае четко слышен перестук поршней в ВМТ и повышенный «масложор».
2. Хрупкие катализаторы. Они расположены близко к выпускным канал, при разрушении сот частицы керамики могут попасть в цилиндры. Это приводит к задирам и преждевременному ремонту.

Последнюю проблему атмосферных моторов Киа-Хёндай производители пытаются решить видоизменением формы выпускного коллектора или переносом его под днище автомобиля. Но на большинстве моделей корейских марок с выходом новых моделей ситуация не изменяется. Двигатели MPI семейства Gamma 2 по-прежнему можно встретить на современных автомобилях, например Киа Селтос. Существенных конструктивных изменений он не получил, поэтому «детские» болячки остались прежними.

По отзывам владельцев, эти недостатки частично решаются удалением каталитического нейтрализатора и заменой его на пламегаситель на небольших пробегах, пока не начал разрушаться. Использование более вязких масел 5W-30, 5W-40, с частотой замены пять, семь тысяч километров. Заправляться качественным топливом на брендовых заправках. Это увеличивает срок эксплуатации силового агрегата Киа с распределенным впрыском до 100-150 тыс. км. Не будем лукавить, встречаются модели с пробегом за двести тысяч километров без капитального ремонта.

Вывод

Сегодняшней статьей я смог развенчать миф, что все атмосферные двигатели MPI являются надежными. Среди них, так же как и у турбоверсий, встречаются откровенные просчеты. Поэтому нужно быть внимательными при выборе автомобилей укомплектованными такими моторами, особенно на вторичном рынке.

Надеюсь, перечисленные недостатки популярных моделей разных производителей помогут вам сделать правильный выбор. Если это так – пишите в комментариях, благодарность за мои труды – поделится этим материалом с друзьями. Всем удачи на дорогах.

Обзор MPI двигателя, как работает, плюсы и минусы

Данная аббревиатура обозначает – инжекторный мотор. В таком двигателе используется многоточечная система впрыска горючего. Каждому цилиндру – своя форсунка, ну, или инжектор. А придумали эту систему и разработали ее в компании Volkswagen.

Какое-то время инжекторные двигатели не выпускались, а потом пошла новая волна.

 

 

Подробнее о двигателе MPI

Итак, когда главную отличительную черту Вы уже знаете, мы можем приступать к изучению подробностей. Многие автомобилисты знают, что и у TSI-двигателей есть такой же впрыск и поэтому, еще одно отличие MPI – нет у него наддува, т.е. компрессоров качания смеси здесь не будет. Просто стоит насос для бензина и подает при помощи давления в три атмосферы горючее во впускной коллектор. В коллекторе оно перемешается с воздухом и засосется в цилиндр.

Еще одно отличие – это водяная система охлаждения. Возле головки цилиндра температура большая и горючее идет под небольшим давлением. Все это вполне может закипеть и образовать пробку из газа и воздуха.

 

 

В чем плюсы и минусы?

Данная система обладает очень внушительными достоинствами, тем более, что в нашей стране нет таких серьезных требований по экологии, как в той же Европе. Некоторые наши машины жутко чадят и продолжают ездить. Так вот, в чем же плюсы:

1. Конструкция очень проста. А значит – доступна и для приобретения, и для ремонта.
2. MPI – не очень прихотлив качеству бензина.
3. Не так сильно и часто перегревается.
4. Есть резиновые опоры под двигателем.

А теперь о недостатках. К ним относится:

1. Не очень экономная система.
2. Не такая большая мощность, как хотелось бы. Гонять не получиться.

Как видите, по итогу, данная система очень даже ничего и вполне конкурентоспособна. Для наших дорог так точно.

Двигатели MPI

MPi – это сокращение от Multi Point Injection, что в переводе с английского языка обозначает «многоточечный впрыск». Такая аббревиатура в основном ставится на двигатели, разработанные специалистами концерна Volkswagen – подобными двигателями оснащены автомобили марок Volkswagen, Seat и Skoda. Хотя и у других производителей, таких как Alfa Romeo, тоже можно встретить на моторе такой же шильдик. Многоточечный или распределенный тип впрыска означает, что в двигателе с такой системой горючее подается в каждый цилиндр через отдельную, изолированную от других, форсунку. Между тем, типов распределенного впрыска, которые подпадают под аббревиатуру MPi, несколько. Во-первых, это одновременный распределенный впрыск (SMPi), когда топливо подается во впускной коллектор и все форсунки открываются одновременно. Во-вторых, это попарно-распределенный впрыск, когда форсунки открываются парно (одна форсунка открывается перед непосредственным впрыском топлива во впускной коллектор, а вторая – во время выпуска из цилиндра отработанных газов). В-третьих, это так называемый фазированный вид впрыска, когда форсунки управляются электронным блоком управления каждая в отдельности, а процесс открытия происходит в самый момент впрыска топлива в камеру цилиндра.

Наконец, самым прогрессивным видом многоточечного впрыска считают непосредственный впрыск, когда топливо подается прямиком в камеру сгорания, минуя впускной коллектор. Система впрыска MPi управляется при помощи специального микрокомпьютера, который на основании показаний датчиков (скорости оборотов коленвала, массового расхода воздуха, положении дроссельной заслонки, положения распределительного вала и других) рассчитывает количество топлива, которое должна пропустить определенная форсунка в цилиндр. К плюсам таких моторов относят их надежность, способность хорошо «переваривать» различные виды бензина (от 92 до 98-го), высокую ремонтопригодность, простоту в эксплуатации. К минусам – относительно небольшую мощность таких моторов, особенно по сравнению с более современными моторами с технологией FSI.

1.4-литровый двигатель MPI

MPI 1.4 Skoda Fabia

Что означает MPI на автомобиле?

от Robert Allen

IT Stock Free / Polka Dot / Getty Images

Одним из наиболее важных компонентов хорошо функционирующего двигателя является топливная система. Современные автомобили, как правило, впрыскивают топливо, а не используют карбюраторы, но не все системы впрыска топлива созданы равными. Многоточечные инжекторы являются более сложными, чем одноточечные системы, но они приводят к двигателю с лучшей экономией топлива и более чистыми выбросами.

Получение топлива для вашего двигателя

В общем, чистое топливо плохо сгорает — для достижения максимальной производительности двигатель должен смешивать топливо с точно дозированным количеством воздуха. Ранние двигатели использовали механическое устройство, известное как Вентури. Воздух, проходящий через трубку Вентури, втягивает топливо в воздушный поток, доставляя топливовоздушную смесь в цилиндры. Эти устройства, известные как карбюраторы, страдают от недостатков, присущих несгораемому топливу и высоким выбросам. В результате появились топливные форсунки — небольшие устройства, которые впрыскивают заданное количество топлива, а не полагаясь на давление воздуха для выполнения работы.

Один против многоточечного

Некоторые топливные инжекторы, такие как карбюраторы, смешивают топливо в одной точке корпуса дроссельной заслонки. Это облегчает модернизацию конструкции двигателя для использования с впрыском, а не с карбюратором, но не хватает улучшенной топливной эффективности. Системы многоточечного впрыска (MPI) впрыскивают топливо в каждый цилиндр, позволяя намного лучше контролировать, сколько топлива сгорает двигатель. В системах MPI впрыск обычно происходит непосредственно внутри впускного клапана цилиндра.

Типы систем MPI

В зависимости от способа обработки впрыска системы MPI делятся на несколько типов. Одновременные двигатели MPI впрыскивают топливо во все цилиндры одновременно; это похоже на систему одноточечного впрыска, в которой топливо, подаваемое в любой данный цилиндр в любой момент времени, одинаково в обоих случаях. Пакетные системы MPI впрыскивают топливо в группы цилиндров. В поршневом двигателе цилиндры находятся в разных точках своего цикла сгорания в разное время, поэтому можно использовать систему дозирования для впрыска топлива в цилиндры в аналогичной части цикла.Последовательные системы MPI более сложны и рассчитывают время впрыска топлива так, чтобы оно поступало в каждый цилиндр именно тогда, когда это необходимо.

Преимущества MPI

По сравнению с одноточечным впрыском или карбюрацией, двигатели MPI имеют лучшую экономию топлива и меньшие выбросы. Это потому, что двигатель может измерить количество топлива, необходимое для каждого цилиндра. Если добавлено слишком много топлива, остаются углеводороды, и в результате сгорания образуется окись углерода; если добавлено слишком мало топлива, смесь может взорваться рано, что приведет к «детонации» двигателя.«Многоточечный впрыск в сочетании с другими технологиями может также повысить эффективность использования топлива, позволяя двигателю выборочно отключать определенные цилиндры во время крейсерских операций, когда полная мощность двигателя не требуется.

Подробнее Статьи

.

Интерфейс передачи сообщений (MPI)

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 230005 22000000 230005 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 50 51 52 53 54 55 56 57 58

программа декартова включить 'mpif.час' целое размер, вверх, вниз, влево, вправо Параметр (SIZE = 16) Параметр (УП = 1) Параметр (ВНИЗ = 2) Параметр (ЛЕВЫЙ = 3) Параметр (ПРАВЫЙ = 4) целочисленные numtasks, ранг, источник, dest, outbuf, я, тег, ierr, & inbuf (4), nbrs (4), dims (2), координаты (2), периоды (2), изменить порядок целочисленная статистика (MPI_STATUS_SIZE, 8), требования (8) целое число обязательная переменная входящие данные / MPI_PROC_NULL, MPI_PROC_NULL, MPI_PROC_NULL, MPI_PROC_NULL /, & dims / 4,4 /, tag / 1 /, периоды / 0,0 /, изменить порядок / 0 / вызов MPI_INIT (ierr) вызов MPI_COMM_SIZE (MPI_COMM_WORLD, numtasks, ierr) if (numtasks.э. РАЗМЕР) тогда ! создать декартову виртуальную топологию, получить ранг, координаты, соседние ранги вызов MPI_CART_CREATE (MPI_COMM_WORLD, 2, димс, периоды, переупорядочение, & cartcomm, ierr) вызов MPI_COMM_RANK (cartcomm, rank, ierr) вызов MPI_CART_COORDS (cartcomm, rank, 2, ords, ierr) вызов MPI_CART_SHIFT (cartcomm, 0, 1, nbrs (UP), nbrs (DOWN), ierr) вызов MPI_CART_SHIFT (cartcomm, 1, 1, nbrs (LEFT), nbrs (RIGHT), ierr) написать (*, 20) ранг, координаты (1), координаты (2), nbrs (UP), nbrs (DOWN), & nbrs (ЛЕВЫЙ), nbrs (справа) ! обмен данными (ранг) с 4 соседями outbuf = ранг сделать я = 1,4 dest = nbrs (i) источник = nbrs (я) вызов MPI_ISEND (outbuf, 1, MPI_INTEGER, dest, tag, & MPI_COMM_WORLD, reqs (i), ierr) вызов MPI_IRECV (inbuf (i), 1, MPI_INTEGER, источник, тег, & MPI_COMM_WORLD, reqs (i + 4), ierr) ENDDO вызов MPI_WAITALL (8, reqs, stats, ierr) написать (*, 30) ранг, inbuf еще print *, 'Обязательно укажите', SIZE, 'процессоры.Нагрузочный. ENDIF вызов MPI_FINALIZE (ierr) 20 формат ('rank =', I3,'ordins = ', I2, I2, & «соседи (u, d, l, r) =», I3, I3, I3, I3) 30 формат ('rank =', I3, '', & 'inbuf (u, d, l, r) =', I3, I3, I3, I3) конец

MPI Tutorial Введение · MPI Tutorial

Автор: Уэс Кендалл

---

Параллельные вычисления теперь стали такой же неотъемлемой частью жизни каждого человека, как персональные компьютеры, смартфоны и другие технологии. Вы, очевидно, понимаете это, потому что приступили к работе с учебным сайтом MPI. Если вы посещаете занятия по параллельному программированию, обучению на работе или просто изучаете его, потому что это весело, вы решили приобрести навык, который будет оставаться невероятно ценным в течение многих лет.По моему мнению, вы также выбрали правильный путь к расширению своих знаний о параллельном программировании — изучив Интерфейс передачи сообщений (MPI). Хотя уровень MPI ниже, чем у большинства библиотек параллельного программирования (например, Hadoop), он является отличной основой, на которой можно развить свои знания параллельного программирования.

Прежде чем погрузиться в MPI, я хочу объяснить, почему я создал этот ресурс. Когда я учился в аспирантуре, я много работал с MPI. Мне посчастливилось работать с важными фигурами в сообществе MPI во время стажировки в Аргоннской национальной лаборатории и использовать MPI на больших ресурсах суперкомпьютеров, чтобы делать сумасшедшие вещи в своих докторских исследованиях.Тем не менее, даже имея доступ ко всем этим ресурсам и знающим людям, я все же обнаружил, что изучение MPI было сложным процессом.

Изучение MPI было для меня трудным из-за трех основных причин. Во-первых, онлайн-ресурсы для изучения MPI были в основном устаревшими или не очень тщательными. Во-вторых, было трудно найти какие-либо ресурсы, в которых подробно рассказывалось бы, как я могу легко создать или получить доступ к своему кластеру. И, наконец, самой дешевой книгой MPI во время моей учебы в аспирантуре было колоссальные 60 долларов — дорогая цена для аспиранта.Учитывая важность параллельного программирования в наше время, я чувствую, что для людей одинаково важно иметь доступ к более качественной информации об одном из основных интерфейсов для написания параллельных приложений.

Хотя я ни в коем случае не эксперт MPI, я решил, что было бы полезно распространить всю информацию, которую я узнал о MPI в аспирантуре, в виде простых учебных пособий с примером кода, который может быть выполнен на вашем очень собственный кластер ! Я надеюсь, что этот ресурс станет ценным инструментом для вашей карьеры, учебы или жизни — потому что параллельное программирование — это не только настоящее, оно — это будущее.

Краткая история MPI

До 1990-х годов программистам не так повезло, как нам. Написание параллельных приложений для различных вычислительных архитектур было сложной и утомительной задачей. В то время многие библиотеки могли облегчить создание параллельных приложений, но не было общепринятого способа сделать это.

За это время большинство параллельных приложений были в области науки и исследований. Модель, наиболее часто используемая библиотеками, была моделью передачи сообщений.Что такое модель передачи сообщений? Все это означает, что приложение передает сообщения между процессами для выполнения задачи. Эта модель хорошо работает на практике для параллельных приложений. Например, процесс менеджера может назначить работу рабочим процессам, передав им сообщение, описывающее работу. Другим примером является приложение параллельной сортировки слиянием, которое сортирует данные локально по процессам и передает результаты соседним процессам для объединения отсортированных списков. Практически любое параллельное приложение может быть выражено с помощью модели передачи сообщений.

Поскольку большинство библиотек в то время использовали одну и ту же модель передачи сообщений с незначительными отличиями между ними, авторы библиотек и другие собрались на конференции Supercomputing 1992, чтобы определить стандартный интерфейс для передачи сообщений — интерфейс передачи сообщений. Этот стандартный интерфейс позволил бы программистам писать параллельные приложения, переносимые на все основные параллельные архитектуры. Это также позволило бы им использовать функции и модели, которые они уже использовали в современных популярных библиотеках.

К 1994 году был разработан полный интерфейс и стандарт (MPI-1). Имейте в виду, что MPI является , только определением для интерфейса. Затем разработчики должны были создать реализации интерфейса для своих соответствующих архитектур. К счастью, потребовался еще один год, чтобы полная реализация MPI стала доступной. После того, как были созданы первые реализации, MPI получил широкое распространение и до сих пор остается де-факто методом написания приложений для передачи сообщений.

Точное представление первых программистов MPI.

Дизайн MPI для модели передачи сообщений

Перед тем, как приступить к обучению, я рассмотрю пару классических концепций, лежащих в основе дизайна MPI модели параллельного программирования для передачи сообщений. Первой концепцией является понятие коммуникатора . Коммуникатор определяет группу процессов, которые могут взаимодействовать друг с другом. В этой группе процессов каждому присваивается уникальный ранг , и они явно общаются друг с другом своими рангами.

Основа коммуникации основана на операциях отправки и получения между процессами. Процесс может отправить сообщение другому процессу, предоставив ранг процесса и уникальный тег , чтобы идентифицировать сообщение. Затем получатель может опубликовать получение сообщения с заданным тегом (или он может даже не заботиться о теге), а затем обработать данные соответствующим образом. Связи, подобные этой, в которых участвуют один отправитель и получатель, известны как двухточечная связь .

Есть много случаев, когда процессам может понадобиться общаться со всеми остальными. Например, когда процессу менеджера необходимо передать информацию всем своим рабочим процессам. В этом случае было бы обременительно писать код, который выполняет все операции отправки и получения. Фактически, это часто не использовало бы сеть оптимальным образом. MPI может обрабатывать широкий спектр этих типов коллективных коммуникаций , которые охватывают все процессы.

Комбинации двухточечных и коллективных коммуникаций могут использоваться для создания очень сложных параллельных программ.Фактически, эта функциональность настолько мощна, что даже не нужно начинать описывать усовершенствованные механизмы MPI. Мы сохраним это до следующего урока. На данный момент вам следует поработать над установкой MPI на одной машине или запуском кластера Amazon EC2 MPI. Если у вас уже установлен MPI, отлично! Вы можете отправиться на урок MPI Hello World.

,

mpi_int (3): значение определенных констант MPI

Имя

Константы — значение определенных констант MPI

Типы данных

Обратите внимание, что типы Fortran должны использоваться только в программах на Fortran, а типы C должны использоваться только в программах на C. Например, по ошибке использовать MPI_INT для Фортрана INTEGER. Типы данных имеют тип MPI_Datatype в C и тип INTEGER в Fortran.

C Типы данных

MPI_CHAR

— символ

MPI_BYTE

— см. Стандарт; как без знака

MPI_SHORT

— короткие

MPI_INT

— инт

MPI_LONG

— длинный

MPI_FLOAT

— плавать

MPI_DOUBLE

— двухместный

MPI_UNSIGNED_CHAR

— без знака

MPI_UNSIGNED_SHORT

— без знака короткий

MPI_UNSIGNED

— без знака int

MPI_UNSIGNED_LONG

— без знака долго

MPI_LONG_DOUBLE

— длинный двойной (некоторые системы могут не реализовывать)

MPI_LONG_LONG_INT

— длинный (некоторые системы могут не реализовывать)

Ниже приведены типы данных для функций MPI MPI_MAXLOC и MPI_MINLOC .

MPI_FLOAT_INT

— struct {float, int}

MPI_LONG_INT

— struct {long, int}

MPI_DOUBLE_INT

— struct {double, int}

MPI_SHORT_INT

— struct {short, int}

MPI_2INT

— struct {int, int}

MPI_LONG_DOUBLE_INT

— struct {long double, int}; это необязательный тип, и может быть установлен в NULL

Обратите внимание, что нет никакого MPI_LONG_LONG_INT типа , соответствующего struct {long long, int} .

Специальные типы данных для C и Fortran

MPI_PACKED

— для MPI_Pack и MPI_Unpack

MPI_UB

— для MPI_Type_struct ; индикатор верхней границы

MPI_LB

— для MPI_Type_struct ; нижний предел индикатора

Типы Фортранов

MPI_REAL

— REAL

MPI_INTEGER

— INTEGER

MPI_LOGICAL

— ЛОГИЧЕСКИЕ

MPI_DOUBLE_PRECISION

— ДВОЙНАЯ ТОЧНОСТЬ

MPI_COMPLEX

— КОМПЛЕКС

MPI_DOUBLE_COMPLEX

— комплекс * 16 (или комплекс * 32 ), где поддерживается.

Следующие типы данных являются необязательными

MPI_INTEGER1

— целое число * 1 , если поддерживается

MPI_INTEGER2

— целое число * 2 , если поддерживается

MPI_INTEGER4

— целое число * 4 , если поддерживается

MPI_REAL4

— реальных * 4 , если поддерживается

MPI_REAL8

— реальных * 8 , если поддерживается

Ниже приведены типы данных для функций MPI MPI_MAXLOC и MPI_MINLOC .В Fortran эти типы данных всегда состоят из двух элементов тот же тип Фортрана.

MPI_2INTEGER

— INTEGER, INTEGER

MPI_2REAL

— РЕАЛЬНЫЕ, РЕАЛЬНЫЕ

MPI_2DOUBLE_PRECISION

— ДВОЙНАЯ ТОЧНОСТЬ, ДВОЙНАЯ ТОЧНОСТЬ

MPI_2COMPLEX

— КОМПЛЕКС, КОМПЛЕКС

MPI_2DOUBLE_COMPLEX

— комплекс * 16, комплекс * 16

Коммуникаторы

Коммуникаторы

имеют тип MPI_Comm в C и INTEGER в Фортране

MPI_COMM_WORLD

— содержит все процессы

MPI_COMM_SELF

— содержит только процесс вызова

Группы

Группы имеют тип MPI_Group в C и INTEGER в Fortran

MPI_GROUP_EMPTY

— группа, в которой нет участников.

Результаты операций сравнения

MPI_IDENT

— идентичный

MPI_CONGRUENT

— (только для MPI_COMM_COMPARE ) Группы идентичны

MPI_SIMILAR

— те же члены, но в другом порядке

MPI_UNEQUAL

— разное

Коллективные операции

Операции коллективной комбинации ( MPI_REDUCE , MPI_ALLREDUCE , MPI_REDUCE_SCATTER и MPI_SCAN ) принимают комбинацию операция.Эта операция имеет тип MPI_Op в C и тип INTEGER в Fortran. Предопределенные операции

MPI_MAX

— вернуть максимум

MPI_MIN

— вернуть минимум

MPI_SUM

— вернуть сумму

MPI_PROD

— вернуть товар

MPI_LAND

— вернуть логическое и

MPI_BAND

— вернуть поразрядно и

MPI_LOR

— вернуть логическое или

MPI_BOR

— вернуть побитовое из

MPI_LXOR

— вернуть логический эксклюзив или

MPI_BXOR

— вернуть битовый эксклюзив или

MPI_MINLOC

— вернуть минимум и местоположение (собственно, значение второго элемента структуры, где найден минимум первого)

MPI_MAXLOC

— вернуть максимум и местоположение

Примечания о коллективных операциях

Функции сокращения ( MPI_Op ) не возвращают значение ошибки.В результате, если функции обнаруживают ошибку, все, что они могут сделать, это либо вызвать MPI_Abort или молча пропустить проблему. Таким образом, если вы измените обработчик ошибок с MPI_ERRORS_ARE_FATAL на что-то другое, например, MPI_ERRORS_RETURN , тогда ошибка не может быть указана.

Причиной этого являются проблемы производительности, гарантирующие, что все коллективные подпрограммы возвращают одинаковое значение ошибки.

Обратите внимание, что не все типы данных действительны для этих функций.Например, MPI_COMPLEX недопустимо для MPI_MAX и MPI_MIN . К тому же, стандарт MPI 1.1 не включал типы C MPI_CHAR и MPI_UNSIGNED_CHAR в списки арифметических типов для таких операций, как MPI_SUM . Однако, поскольку тип C char является целочисленным типом (например, short ), он должен был быть включен. Форум MPI, вероятно, включить char и unsigned char в качестве пояснения к MPI 1.1; до тех пор пользователям сообщают, что реализации MPI могут не принять MPI_CHAR и MPI_UNSIGNED_CHAR в качестве допустимых типов данных для MPI_SUM , MPI_PROD и т. Д. MPICH разрешает эти типы данных.

Постоянные ключевые значения

Это то же самое в C и Fortran

MPI_TAG_UB

— наибольшее значение тега

MPI_HOST

— ранг процесса, который является хостом, если есть

MPI_IO

— ранг процесса, который может делать ввод / вывод

MPI_WTIME_IS_GLOBAL

— имеет значение 1, если MPI_WTIME глобально синхронизирован.

Нулевые объекты

MPI_COMM_NULL

— нулевой коммуникатор

MPI_OP_NULL

— нулевая операция

MPI_GROUP_NULL

— Нулевая группа

MPI_DATATYPE_NULL

— нулевой тип данных

MPI_REQUEST_NULL

— Нулевой запрос

MPI_ERRHANDLER_NULL

— нулевой обработчик ошибок

Предопределенные константы

MPI_MAX_PROCESSOR_NAME

— максимальная длина имени, возвращаемого MPI_GET_PROCESSOR_NAME

MPI_MAX_ERROR_STRING

— Максимальная длина строки, возвращаемой MPI_ERROR_STRING

MPI_UNDEFINED

— используется многими подпрограммами для указания неопределенного или неизвестного целочисленного значения

MPI_UNDEFINED_RANK

— Неизвестный ранг

MPI_KEYVAL_INVALID

— Специальный ключ, который может использоваться для обнаружения неинициализированных ключей.

MPI_BSEND_OVERHEAD

— добавьте это к размеру буфера MPI_BSEND для каждого ожидающего сообщения

MPI_PROC_NULL

— Этот ранг может использоваться ни для отправки, ни для получения.

MPI_ANY_SOURCE

— Принимая, принимайте сообщение от кого угодно.

MPI_ANY_TAG

— при получении примите сообщение с любым значением тега.

MPI_BOTTOM

— Может использоваться для указания нижней части адресного пространства

Типы топологий

MPI_GRAPH

— Общий график

MPI_CART

— декартова сетка

Mpi Status

Тип данных MPI_Status — это структура.Три элемента для использования программистами

MPI_SOURCE

— Кто отправил сообщение

MPI_TAG

— с каким тегом было отправлено сообщение

MPI_ERROR

— любая ошибка возврата

Специальные Mpi типы и функции

MPI_Aint

— тип C, который содержит любой действительный адрес.

MPI_Handler_function

— функция C для обработки ошибок (см. MPI_Errhandler_create ).

MPI_User_function

— функция C для объединения значений (см. Сводные операции и MPI_Op_create )

MPI_Copy_function

— функция для копирования атрибутов (см. MPI_Keyval_create )

MPI_NULL_COPY_FN

— Предопределенная функция копирования

MPI_Delete_function

— функция удаления атрибутов (см. MPI_Keyval_create )

MPI_NULL_DELETE_FN

— Предопределенная функция удаления

MPI_DUP_FN

— Предопределенная функция дублирования

MPI_ERRORS_ARE_FATAL

— Обработчик ошибок, вынуждающий выход при ошибке

MPI_ERRORS_RETURN

— Обработчик ошибок, который возвращает коды ошибок (как значение подпрограммы MPI в C и через последний аргумент в Fortran)

Mpi Error Classes

MPI_SUCCESS

— успешный код возврата

MPI_ERR_BUFFER

— неверный указатель буфера

MPI_ERR_COUNT

— неверный аргумент подсчета

MPI_ERR_TYPE

— Неверный аргумент типа данных

MPI_ERR_TAG

— неверный аргумент тега

MPI_ERR_COMM

— недействительный коммуникатор

MPI_ERR_RANK

— неверный ранг

MPI_ERR_ROOT

— неверный корень

MPI_ERR_GROUP

— Нулевая группа перешла к работе

MPI_ERR_OP

— недопустимая операция

MPI_ERR_TOPOLOGY

— неверная топология

MPI_ERR_DIMS

— аргумент незаконного измерения

MPI_ERR_ARG

— неверный аргумент

MPI_ERR_UNKNOWN

— неизвестная ошибка

MPI_ERR_TRUNCATE

— сообщение обрезается при получении

MPI_ERR_OTHER

— Другая ошибка; использовать Error_string

MPI_ERR_INTERN

— внутренний код ошибки

MPI_ERR_IN_STATUS

— посмотрите в статусе значение ошибки

MPI_ERR_PENDING

— ожидание запроса

MPI_ERR_REQUEST

— недопустимая ручка mpi_request

MPI_ERR_LASTCODE

— последний код ошибки — всегда в конце

Расположение

/ home / MPI / mansrc / mpiconsts.текст

,