Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 11 стр.

                                        - 11 -


(японцев легко понять – в условиях повышенной сейсмической активности
крайне важно уметь предсказывать как сами землетрясения, так и их послед-
ствия – напр., цунами).
   Вычислительные мощности отечественных супер-ЭВМ (список ‘Top-50’) c
2002 г. возглавлял комплекс МВС-1000М МСЦ (768 процессоров Alpha
21264A 667 MHz, пиковая производительность 1 Tфлопс); в середине 2005 г.
он на четвертом месте. На третьем - кластер ANT (НИВЦ МГУ,
http://parallel.ru/cluster/ant-config.html), на втором – кластерная система СКИФ К-
1000 Объединенного института информационных проблем, Беларусь
(http://www.skif.bas-net.by), на первом – система МВС-15000 МСЦ РАН (про-
изводительность по LINPACK равна 3,1 Тфлопс, пиковая 4,9 Тфлопс).
   Все возглавляющие списки ‘Top-500’ и ‘Top-50’ вычислительные системы
реализуют принцип параллельных вычислений, вследствие чего именно это
принцип создания суперпроизводительных компьютеров в настоящее время
считается наиболее перcпективным.
   Для очистки совести необходимо отметить, что существуют аргументы
против широкого практического применения параллельных вычислений
[3,4]:

  • Параллельные вычислительные системы чрезмерно дороги. По подтверждаемому
    практикой закону Гроша (Herb Grosch, 60-е г.г.), производительность компьютера
    растет пропорционально квадрату его стоимости; в результате гораздо выгоднее по-
    лучить требуемую вычислительную мощность приобретением одного производи-
    тельного процессора, чем использование нескольких менее быстродействующих
    процессоров.
       Контраргумент. Рост быстродействия последовательных ЭВМ не может продол-
    жаться бесконечно (потолок в настоящее время почти достигнут), компьютеры под-
    вержены быстрому моральному старению и необходимы частые финансовые затра-
    ты на покупку новых моделей. Практика создания параллельных вычислительных
    систем класса Beowulf (http://www.beowulf.org) ясно показала экономичность имен-
    но этого пути.
  • При организации параллелизма излишне быстро растут потери производительности.
    По гипотезе Минского (Marvin Minsky) достигаемое при использовании параллель-
    ной системы ускорение вычислений пропорционально двоичному логарифму от чис-
    ла процессоров (при 1000 процессорах возможное ускорение оказывается равным
    всего 10).
       Контраргумент. Приведенная оценка ускорения верна для распараллеливания
    определенных алгоритмов. Однако существует большое количество задач, при па-
    раллельном решении которых достигается близкое к 100% использованию всех
    имеющихся процессоров параллельной вычислительной системы.
  • Последовательные компьютеры постоянно совершенствуются. По широко известно-
    му (и подтверждаемому практикой) закону Мура (Gordon Moore, 1965) сложность
    (тесно связанная с быстродействием) последовательных микропроцессоров возрас-
    тает вдвое каждые 18 месяцев (исторически быстродействие ЭВМ увеличивалось на
    порядок каждое 5-летие), поэтому необходимая производительность может быть
    достигнута и на ‘обычных’ последовательных компьютерах.