Zamonaviy superkompyuterlar. Dunyodagi eng kuchli superkompyuterlar Zamonaviy super kompyuterlar

Universitet klasteri

Universitet klasteri

Birinchi sovet superkompyuteri

Superkompyuterning maqsadlari:

1. Protsessorning maksimal arifmetik ishlashi;
2. operatsion tizimning samaradorligi va dasturchi uchun u bilan aloqa qilish qulayligi;
3. Yuqori darajadagi tillardan tarjima qilish samaradorligi va dasturlarni avtokodda yozib qo'ymaslik;
4. Parallel arxitektura algoritmlarini parallellashtirish samaradorligi;
5. Ishonchliligini oshiring.

Zamonaviy superkompyuterlarning arxitekturasi:

Kompyuter arxitekturasi ko'plab dasturiy ta'minot va dasturiy ta'minotni yaratish bilan bog'liq bo'lgan ko'plab muammolarni qamrab oladi. Ushbu omillar orasida asosiylari quyidagilar: xarajatlar, ko'lam, funktsional imkoniyatlar, ishlatishda qulaylik va texnik vositalar arxitekturaning asosiy tarkibiy qismlaridan biri hisoblanadi.EHM arxitekturasi ikkala kompyuter tarkibini aks ettiruvchi strukturani va dasturiy ta'minotni va matematikani o'z ichiga oladi. qo'llab-quvvatlash. Kompyuterning tuzilishi - bu elementlar va ular orasidagi bog'lanishlar to'plami. Barcha zamonaviy kompyuterlar qurilishining asosiy printsipi dasturiy ta'minotni boshqarishdir.
Barcha kompyuterlar buyruqlar soniga va ma'lumotlar oqimiga qarab to'rtta sinfga bo'linadi.
Birinchi sinfga(fon Neumann seriyali kompyuterlari) odatiy skalyar uniprotsessor tizimlariga tegishli: bitta buyruq oqimi - yagona ma'lumotlar oqimi (SISD). Shaxsiy kompyuterda SISD arxitekturasi mavjud va kompyuter operatsiyalarni tezlashtirish uchun quvur liniyalaridan foydalanishi muhim emas.
Ikkinchi sinf bitta ko'rsatma oqimining mavjudligi bilan tavsiflanadi, lekin bir nechta nomoka ma'lumotlari (SIMD). Ushbu arxitektura sinfiga bir protsessorli vektor yoki aniqrog'i, vektorli quvurli superkompyuterlar, masalan, Cray-1 kiradi. Bunday holda, biz (vektor) buyruqlarning bitta oqimi bilan shug'ullanamiz va ma'lumotlar oqimlari juda ko'p: vektorning har bir elementi alohida ma'lumotlar oqimiga kiritilgan. Matritsa protsessorlari, masalan, mashhur ILLIAC-IV, hisoblash tizimlarining bir sinfiga tegishli. Shuningdek, ular vektor ko'rsatmalariga ega va vektorli ishlov berishni amalga oshiradilar, lekin vektor superkompyuterlarida bo'lgani kabi quvur liniyalari orqali emas, balki protsessor matritsalaridan foydalanadilar.
Uchinchi sinfga- MIMD - bir nechta buyruq oqimi va bir nechta ma'lumotlar oqimi bo'lgan tizimlarga ishora qiladi. Unga nafaqat ko'p protsessorli vektorli superkompyuterlar, balki umuman barcha ko'p protsessorli kompyuterlar kiradi. Zamonaviy superkompyuterlarning katta qismi MIMD arxitekturasiga ega.
To'rtinchi sinf Flinn taksonomiyasida MISD, hech bo'lmaganda biz tahlil qilayotgan kompyuterlar uchun amaliy qiziqish yo'q. So'nggi paytlarda SPMD atamasi (bitta dastur - bir nechta ma'lumotlar) adabiyotda ham tez-tez ishlatiladi. Bu kompyuterlarning arxitekturasiga emas, balki dasturni parallellashtirish modeliga ishora qiladi va Flinn taksonomiyasining kengaytmasi emas. SPMD odatda MPP (ya'ni MIMD) tizimlarini nazarda tutadi va shu dasturning bir nechta nusxalari mavjudligini anglatadi.