КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Супер-ЭВМДанные машины занимают самую правую позицию в спектре современной ЦВТ и обладают производительностью, достигающей 1010 оп/с и выше. Такие ВС могут не только удовлетворительно решать сложнейшие научно-технические задачи, требующие огромного объема вычислений, но и обеспечивать работу более чем с 10 000 отдельных рабочих станций, для чего им требуются в качестве координатора системы ввода/вывода специальные мини- или ЭВМ общего назначения. Типичными областями применения супер-ЭВМ являются: научные исследования, проектирование авиационной и космической техники, ядерные исследования, сейсмический анализ и другие области, требующие быстрой обработки очень большого количества данных. Определенную картину по использованию супер-ЭВМ дает сводный анализ по США: оборонные проекты (45%), нефтяные компании (18%), университеты (13%), космические исследования (10%) и другие (14%). Только очень мощные компьютерные фирмы такие, как Fujitsu, Hitachi, NEC (Япония), Goodyear, ibm, CDC, Burough, FPS (США) и еще несколько производят супер-ЭВМ и только одна — Cray Research (США) производит исключительно супер-ЭВМ, другое сопутствующее им оборудование и спецпроцессоры, являясь признанным лидером в этом классе ЭВМ. Находясь на острие борьбы за производительность, супер-ЭВМ для своего развития используют самые последние достижения в электронной технологии, программировании, системотехнике, результаты прикладных и теоретических исследований в вычислительных и ряде других смежных наук. Оценки возможной пиковой производительности одного процессора на полупроводниковой элементной базе только из-за задержек в связях между логическими элементами не превышает 108 оп/с для скалярных вычислений. Следовательно, получение большей производительности (а целый ряд задач уже сейчас требует производительности не менее 1012 оп/ с) может быть получено только в рамках не-неймановской параллельной архитектуры ЦВТ. Использование последовательнопараллельной обработки одним процессором принципиально не меняет сути дела, поэтому вполне естественным является мультипроцессорная или многомашинная организация ВС, в отдельных аспектах рассмотренная выше. Аппаратно современный параллелизм ЭВМ поддерживается на четырех основных уровнях: (1) многомашинном, (2) мультипроцессорном, (3) однопроцессорном с несколькими исполнительными устройствами и (4) конвейеризацией обработки данных; используются и смешанные архитектурные решения. Типичными примерами подходов 3 и 4 являются специализированные векторные процессоры, использующие параллелизм обработки, допускаемый векторно-матричными вычислениями. Типичными примерами архитектуры 4 являются супер-ЭВМ Amdahl 180-Е, Cray-1, CYBER-205, SX-2. Для увеличения производительности скалярных вычислений в состав ЦП включаются векторные и скалярные исполнительные устройства с быстрыми регистрами и индексной арифметикой, т.е. объединяются два спецпроцессора для обработки одной последовательности команд. Однако произведенные оценки показывают, что данный подход повышает максимум на порядок производительность ЦП по сравнению с традиционным процессором скалярного типа. Архитектура, исповедующая подход на основе принципа управления данными, расширяет параллелизм во времени вычислительного процесса за счет увеличения числа исполнительных устройств при условий их удовлетворительной загрузки; однако и здесь не предвидится существенного повышения производительности. Подход на основе многомашинных ВС также не дает качественного скачка повышения производительности даже за счет использования крупноблочного параллельного программирования, информационного распараллеливания, параллельного СПО и других методов организации процесса обработки информации. Все современные параллельные ВС (ПВС) являются мультипроцессорными с различной архитектурой, наиболее распространенные из которых можно классифицировать по способу использования ОП и режиму выполнения команд процессорами системы. Относительно использования ОП ПВС можно классифицировать по двум основным группам: (1) ОП распределяется по процессорам и (2) процессоры разделяют общую ОП. В рамках другого подхода ПВС можно классифицировать также по двум основным группам: SIMD (Single Instruction — Multiple Data) и MIMD (Multiple Instruction — Multiple Data) (см. также §§ 5.2, 8.1). Вопрос параллелизации был рассмотрен в § 2. В § 8.5 более подробно рассмотрена отечественная модель супер-ЭВМ Эльбрус.
Дата добавления: 2015-04-25; Просмотров: 517; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |