Суперкомпьютеры

Лекция 6

	Логические
1	X			X				X
2
3
4									X
5										X
6					X						X
7						X						X
8		X											X

Сложение двух векторов = скалярное

1

X

X

X

X

2

X

X

X

X

3

X

X

X

X

4

X

X

X

X

X

X

X

5

X

X

X

X

X

X

X

6

X

X

X

X

X

X

X

7

X

X

X

X

X

X

X

8

X

X

X

X

X

N/4

Суперкомпьютеры.

Понятие появилось в 60-е гг. Интерес к этим машинам существовал всегда, потому что такие системы всегда на всех этапах существования вычислительной техники реализовывали какие то передовые технологии, всегда это было дорогое удовольствие, и всегда они существовали в относительно небольших количествах.

Принято делить на 5 поколений.

Классические задачи :

1.  Прогноз погоды.

2.  Моделирование и расчет параметров ядерного оружия. Военные задачи. Моделирования ядерного взрыва.

Задачи моделирования обтекания тела какой то средой, разрабатывать процесс перемещения крыла самолета в воздушной среде например.(главная)

3.  Моделирование и управления сложными системами на основе нейрон - алгоритмов.

Решаются так же на мини - суперкомпьютеров, основная идея увеличить число пользователей такой системы.

Определение:

1.  IEEE – комитет по стандартизации в области ВТ. В рамках его есть комитет по суперкомпьютером, они выпустили свое понимание. Суперкомпьютер это прежде всего вычислительная система общего назначения, т. е. эту систему можно заставить выполнять любой алгоритм. И должен выполнять большие вычислительные массивы быстрее коммерческих систем.

2.  Оксфордский толковый словарь: производительность суперкомпьютера должна быть больше и равно некоторой операции с плавающей точкой (Flops) в зависимости от развития ВТ.

В общем: Это машина общего назначения, которая имеет производительность выше некоторой величины, величина которой обуславливается этапом развития ВТ и измеряется в операциях с плавающей точкой.

Если взять однопроцессорный компьютер более менее приличный, и добавить пару порядков по производительности операций с плавающей точкой, то мы получим нижнюю границу производительности суперкомпьютеров.

Существует список TOP500 суперкомпьютеров мира.

Пример Cyber-205.

Зацепление команд в суперкомпьютере. Именно в нем наиболее полно был реализован этот принцип.

Векторные операции:

A = B + C

D = A * C

Получается что вектор А гоняется туда сюда (из ОП на процессор), что разуметься замедляет вычисления. Для этого было реализована программно-аппаратная часть, где каждый из 4 процессоров в векторном блоке имеет структуру:

При необходимости устройством задержки вектор не направляется на магистраль, для отправления в ОП.

Конвейер:

Механизм позволил обгонять Cray-1 на больших векторах, несмотря на то что по остальным параметрам Cyber сильно уступал Cray.

Для успешной работы должно быть хорошее ПО, с прогнозированием входных данных, анализом следующий за текущей команд.

Высокопроизводительные архитектуры ВЧ.

В различных источниках существуют различные точки зрения и классификации.

Будем выделять 4 основных базовых, различных принципов по которым производятся реальные ВС.

1.  Векторные архитектуры.

2.  Принципе SMP (симметричный мультипроцессор). Является основой серверных систем, основные принципы являются незыблемым. С помощью нее суперкомпьютеров не строили, но в архитектуре некоторых суперкомпьюетрам можно увидеть некоторые намеки на SMP.

3.  Кластерная архитектуры. Являются наиболее богатой по возможности архитектурой и широко используемой.

4.  MPP (мульти процессорная система массового параллелизма) на сегодняшний день до нескольких 10 тысяч процессоров, на которых вычисляются задачи.