NAS Parallel Benchmarks ( NPB ) คือชุดเกณฑ์มาตรฐานที่มุ่งเป้าไปที่การประเมินประสิทธิภาพของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ แบบ ขนาน สูง เกณฑ์มาตรฐาน เหล่านี้ได้รับการพัฒนาและดูแลโดยNASA Advanced Supercomputing (NAS) Division (เดิมคือ NASA Numerical Aerodynamic Simulation Program) ซึ่งตั้งอยู่ที่NASA Ames Research Center NAS ร้องขอผลลัพธ์ด้านประสิทธิภาพสำหรับ NPB จากทุกแหล่ง^{[ 1 ]}

เกณฑ์มาตรฐานแบบดั้งเดิมที่มีอยู่ก่อน NPB เช่นLivermore loops , LINPACK BenchmarkและNAS Kernel Benchmark Programมักจะออกแบบมาสำหรับคอมพิวเตอร์เวกเตอร์โดยเฉพาะ โดยทั่วไปแล้วเกณฑ์มาตรฐานเหล่านี้มักมีข้อบกพร่อง เช่น ข้อจำกัดในการปรับแต่งที่ขัดขวางการทำงานแบบขนาน และขนาดของปัญหาที่ไม่เพียงพอ ทำให้ไม่เหมาะสมกับระบบที่มีการทำงานแบบขนานสูง เกณฑ์มาตรฐานแอปพลิเคชันขนาดเต็มก็ไม่เหมาะสมเช่นกัน เนื่องจากต้นทุนในการพอร์ตสูงและไม่มีเครื่องมือสำหรับการทำงานแบบขนานของซอฟต์แวร์อัตโนมัติ^{[ 2 ]}ด้วยเหตุนี้ NPB จึงได้รับการพัฒนาขึ้นในปี 1991 ^{[ 3 ]}และเผยแพร่ในปี 1992 ^{[ 4 ]}เพื่อแก้ไขปัญหาการขาดแคลนเกณฑ์มาตรฐานที่สามารถนำไปใช้กับเครื่องที่มีการทำงานแบบขนานสูงได้

ข้อกำหนดแรกของ NPB ระบุว่าเกณฑ์มาตรฐานควรมีคุณสมบัติดังต่อไปนี้

• วิธีการเชิงอัลกอริทึมและซอฟต์แวร์ใหม่ที่คำนึงถึงการทำงานแบบขนาน
• ความทั่วไปและความเป็นกลางทางสถาปัตยกรรม
• ตรวจสอบความถูกต้องของผลลัพธ์และตัวเลขประสิทธิภาพได้ง่าย
• ความสามารถในการรองรับระบบใหม่ที่มีกำลังไฟเพิ่มขึ้น
• และสามารถกระจายสินค้าได้อย่างสะดวก

จากแนวทางเหล่านี้ จึงเห็นว่าวิธีการเดียวที่เป็นไปได้คือการใช้ชุดเกณฑ์มาตรฐานแบบ "กระดาษและดินสอ" ซึ่งระบุชุดปัญหาโดยใช้เพียงอัลกอริทึม และปล่อยให้รายละเอียดการใช้งานส่วนใหญ่เป็นไปตามดุลยพินิจของผู้พัฒนาภายใต้ข้อจำกัดที่จำเป็นบางประการ

NPB 1 กำหนดเกณฑ์มาตรฐานแปดรายการ โดยแต่ละรายการมีขนาดปัญหาสองขนาดที่เรียกว่าClass AและClass B มีการจัดเตรียม โค้ดตัวอย่างที่เขียนด้วยFortran 77 ไว้ โค้ด เหล่านี้ใช้ขนาดปัญหาเล็ก ๆใน Class Sและไม่ได้มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้เป็นเกณฑ์มาตรฐาน^{[ 2 ]}

นับตั้งแต่เปิดตัว NPB 1 แสดงให้เห็นจุดอ่อนสำคัญสองประการ ประการแรก เนื่องจากข้อกำหนด "กระดาษและดินสอ" ผู้ผลิตคอมพิวเตอร์มักปรับแต่งการใช้งานอย่างมากจนประสิทธิภาพยากต่อการบรรลุผลสำหรับโปรแกรมเมอร์ทางวิทยาศาสตร์ ประการที่สอง การใช้งานเหล่านี้จำนวนมากเป็นกรรมสิทธิ์และไม่เปิดเผยต่อสาธารณะ ทำให้เทคนิคการเพิ่มประสิทธิภาพถูกปกปิดไว้ ประการที่สอง ขนาดของปัญหาของ NPB 1 ล้าหลังการพัฒนาของซูเปอร์คอมพิวเตอร์ เนื่องจากซูเปอร์คอมพิวเตอร์ยังคงพัฒนาต่อไป^{[ 3 ]}

NPB 2 ซึ่งเปิดตัวในปี 1996 ^{[ 5 ] [ 6 ]}มาพร้อมกับการใช้งานซอร์สโค้ดสำหรับเกณฑ์มาตรฐานห้าในแปดรายการที่กำหนดไว้ใน NPB 1 เพื่อเสริมแต่ไม่แทนที่ NPB 1 โดยได้ขยายเกณฑ์มาตรฐานด้วยขนาดปัญหาที่ทันสมัย​​Class Cนอกจากนี้ยังได้แก้ไขกฎสำหรับการส่งผลลัพธ์การวัดประสิทธิภาพ กฎใหม่นี้รวมถึงคำขอไฟล์เอาต์พุตอย่างชัดเจน รวมถึงไฟล์ซอร์สโค้ดที่แก้ไขและสคริปต์การสร้างเพื่อให้มั่นใจว่าการแก้ไขนั้นสามารถเข้าถึงได้โดยสาธารณะและผลลัพธ์สามารถทำซ้ำได้^{[ 3 ]}

NPB 2.2 มีการใช้งานเกณฑ์มาตรฐานเพิ่มเติมอีกสองรายการ^{[ 5 ]} NPB 2.3 ในปี 1997 เป็นการใช้งานMPI ที่สมบูรณ์แบบครั้งแรก ^{[ 4 ]}โดยมีเวอร์ชันอนุกรมของเกณฑ์มาตรฐานที่สอดคล้องกับเวอร์ชันขนาน และกำหนดขนาดปัญหาคลาส Wสำหรับระบบหน่วยความจำขนาดเล็ก^{[ 7 ]} NPB 2.4 ในปี 2002 นำเสนอการใช้งาน MPI แบบใหม่ และแนะนำขนาดปัญหา คลาสDที่ใหญ่ขึ้นอีก^{[ 6 ]}นอกจากนี้ยังเพิ่มเกณฑ์มาตรฐานหนึ่งรายการด้วยชนิดย่อยที่เน้นI/O ^{[ 4 ]}

NPB 3 ยังคงใช้การใช้งาน MPI จาก NPB 2 และมีหลายรูปแบบมากขึ้น ได้แก่^{OpenMP [} 8 ] ^{Java [} 9 ^{]และHigh} Performance Fortran [ ^{10 ] การ}ใช้งานแบบขนานใหม่เหล่านี้ได้มาจากโค้ดแบบอนุกรมใน NPB 2.3 พร้อมการเพิ่มประสิทธิภาพเพิ่มเติม^{[ 7 ]} NPB 3.1 และ NPB 3.2 เพิ่มเกณฑ์มาตรฐานอีกสามรายการ^{[ 11 ] [ 12 ]}ซึ่งอย่างไรก็ตาม ไม่สามารถใช้งานได้ในทุกการใช้งาน NPB 3.3 ได้แนะนำขนาดปัญหาClass E ^{[ 7 ]}จาก NPB 3 แบบโซนเดียว ชุดเกณฑ์มาตรฐานแบบหลายโซนที่ใช้ประโยชน์จากโมเดลการเขียนโปรแกรมแบบไฮบริด MPI/OpenMP ได้รับการเผยแพร่ภายใต้ชื่อNPB-Multi-Zone ( NPB-MZ ) สำหรับ "การทดสอบประสิทธิภาพของกระบวนทัศน์และเครื่องมือการประมวลผลแบบขนานหลายระดับและแบบไฮบริด" ^{[ 1 ] [ 13 ]}

ณ เวอร์ชัน NPB 3.3 มีการกำหนดเกณฑ์มาตรฐานไว้ 11 ข้อ ซึ่งสรุปไว้ในตารางต่อไปนี้

• การเปลี่ยนแปลงของ NAS Parallel Benchmarks (เว็บไซต์อย่างเป็นทางการ)