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关键字：HPC MCAPI MPI
HPC(高性能计算)要依赖大量计算机去完成繁重的工作。通常是一台计算机作为主控制机，将要处理的数据打碎成一些过程，这些过程可能位于世界任何地方。MPI(消息传送接口)提供一种将数据从某地移至另一地的方式。通常情况下，每台服务器上只要实现一次MPI，就可处理消息的传送。不过，当使用多核服务器时，采用完整的MPI实现可能很昂贵，原因是对一台异步多处理配置的计算机，其每个核都必须运行MPI。另一方面，对计算机上的MPI消息传送，MCAPI(多核通信API)要更有效率，这是一种专门为嵌入式系统设计的协议。
重量级冠军
广为人知的MPI HPC协议有足够的健壮性，能处理动态计算机网络可能遇到的问题。例如，这些网络很少是静止不变的。MPI必须能够处理网络中数量可变的结点，如由于升级、维护以及采购更多台计算机，甚至用户误拔了一根物理网线。即使在服务器数量恒定的情况下，这些服务器运行的处理过程也会在任何时间起动或停止。MPI因此包括了发现网络上成员的能力。
在编程水平上，MPI不表达出计算机或核，它只知道过程(process)。过程在初始化时起动，这个发现机制建立了一个有关过程安排的图像。MPI允许在创建拓扑结构时的灵活性。但当一切都已起动运行时，就可以用一个过程图来交换数据。某个给定的程序可以与一个组内外的某个过程，或一个组中的所有过程交换消息。程序本身并不知道所交流的计算机就在附近，亦或是在另一个大陆。程序并不关心这台运行着与其通信过程的计算机是单核还是多核、同质还是异质、对称还是非对称。它只知道自己想要向某个过程发送一条即时消息，而计算机上的MPI实现必须保证消息能够到达目的过程。
图1
由于对称多核实现架构的同质性，要实现这个目标很简单。一个OS实例可运行在一组核上，将它们作为一组独立资源来管理，一般是将一个过程分布到各个核。一个多线程过程可以充分利用这些核来提高计算性能，而无需做其它工作。
不过，对称多处理开始因多核而陷于停滞，因为增加核会影响对总线与存储器的访问。对于那些设计目标就是尽可能快地解决大问题的计算机，有理由在一个机箱内放入更多的核，但前提是计算机可以有效地使用它们。为避免对称多处理的局限性，可以对多核系统使用非对称多处理方式。
采用非对称多处理时，每个核或每个子核组都运行着自己独立的OS实例，有些甚至根本没有OS，而运行在“裸金属”上。因为一个过程不能分布到一个以上的OS实例，每个OS实例(并且可能每个核)都运行自己的过程。这样，一个对称多处理结构仍然看似一个过程，而非对称多处理则看似很多过程，即使它们有相同过程的多个实例。
采用这种结构时，每个OS都必须运行自己的MPI实例，才能确保网络能表达出其过程，使任何消息都有归属。这种在一个封闭盒子中(甚至在一只芯片中)连接多核的环境要小于MPI必须运行的网络环境。其拥有的资源通常也少于网络。因此，MPI有太多的功能可以实现服务器内的通信。
不同的角色
尽管看起来很相似，但MPI和MCAPI实际上扮演着不同的角色。MPI来自于HPC世界；而MCAPI则来自于嵌入式系统世界。因此它们有不同的特性，包括拓扑结构、耦合与位置、资源及时序等，它们是互补的(表1)。
MPI和MCAPI的比较
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