По каким направлениям идет развитие высокопроизводительной

Текст задания

Устный опрос

Ответьте на следующие вопросы.

1. В чем смысл включения кэш-памяти в состав ЭВМ?

Кэш-память это промежуточный буфер с быстрым доступом, содержащий информацию, которая может быть запрошена с наибольшей вероятностью. Доступ к данным в кэше идёт быстрее, чем выборка исходных данных из оперативной (ОЗУ) и быстрее внешней (жёсткий диск или твердотельный накопитель) памяти, за счёт чего уменьшается среднее время доступа и увеличивается общая производительность компьютерной системы.

2. Как работает кэш-память в режиме обратной записи? Сквозной записи? Если процесс намеревается прочитать или модифицировать блок, то он выполняет следующий алгоритм:

1. пытается найти в хеш-таблице заголовок буфера с заданным номером;

2. в случае, если полученный буфер занят, ждёт его освобождения;

3. в случае, если буфер не найден в хеш-таблице, берёт первый буфер из хвоста списка свободных;

4. в случае, если список свободных буферов пуст, то выполняется алгоритм вытеснения (см. ниже);

5. в случае, если полученный буфер помечен как «грязный», выполняет асинхронную запись содержимого буфера во внешнюю память.

6. удаляет буфер из хеш-таблицы, если он был помещён в неё;

7. помещает буфер в хеш-таблицу с новым номером.

3. Как зависит эффективность работы ЭВМ от размера кэш-памяти?

Чем больше размер Кэш-памяти тем больше информации будет помещаться в промежуточном буфере.

4. В какую ячейку кэш-памяти будет помещаться очередное слово, если свободные ячейки отсутствуют?

Если свободных ячеек в группе нет, то выполняется вытеснение данных.

5. Какие алгоритмы замещения ячеек кэш-памяти вам известны?

Наиболее эффективным является алгоритм замещения на основе наиболее дав­него использования (LRU — Least Recently Used), при котором замещается та стро­ка кэш-памяти, к которой дольше всего не было обращения. Проводившиеся исследования показали, что алгоритм LRU, который «смотрит» назад, работает до­статочно хорошо в сравнении с оптимальным алгоритмом, «смотрящим» вперед.

Еще один алгоритм — замена наименее часто использовавшейся строки (LFU — Least Frequently Used). Заменяется та строка в кэш-памяти, к которой было мень­ше всего обращений. Принцип можно воплотить на практике, связав каждую стро­ку со счетчиком обращений, к содержимому которого после каждого обращения добавляется единица. Главным претендентом на замещение является строка, счет­чик которой содержит наименьшее число.

1. Какова тактовая частота вашего компьютера? Сколько арифметических операций в среднем он делает за одну секунду?

2.7 Ггц

Чтобы найти пиковую производительность ЭВМ R, терафлопс, нужно тактовую частоту F, МГц, умножить на число процессоров (процессорных ядер) n, домножить на количество инструкций с плавающей запятой на такт (4 для процессоров Core2 — 2 операции Float Multiple Add) и поделить на 1000000:

F × n × 4×10-6 = R

2700Мгц*1ядро*4*10-6=10.7млрд операций в секунду

вычислительной техники сегодня?

Медицина, образования, наука, техника

4. Что такое мегагерц, наносекунда, микросекунда, миллисекунда, такт?

Мегагерц- это тактовая частота процессора

Наносекунда- единица времени, равная одной миллиардной доле секунды

Микросекунда - Единица измерения времени быстропротекающих процессов.

Миллисекунда - 1/1000 доля секунды.

Такт- единица музыкального метра, как правило, начинающаяся с наиболее сильной доли и заканчивающаяся перед следующей равной ей по силе.

5. Поясните понятие суперкомпьютера. Чем обусловлено важность внедрения суперкомпьютеров?

Суперкомпьютер- вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров.

Суперкомпьютеры используются во всех сферах, где для решения задачи применяется численное моделирование; там, где требуется огромный объём сложных вычислений, обработка большого количества данных в реальном времени, или решение задачи может быть найдено простым перебором множества значений множества исходных параметров. Суперкомпьютеры стали применяться и в «мирных» расчётах, создавая новые научные дисциплины, как то: численный прогноз погоды, вычислительная биология и медицина, вычислительная химия, вычислительная гидродинамика, вычислительная лингвистика и прочие — где достижения информатики сливались с достижениями прикладной науки.

Дата добавления: 2015-04-25