Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 36 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

- 36 -
В компьютерах с распределенной памятью (мультикомпьютерные систе-
мы) каждый вычислительный узел (ВУ) является полноценным компьютером
и включает процессор, память, устройства ввода/вывода, операционную сис-
тему и др. (рис.7б). Типичный пример такой архитектуры – компьютерные
системы класса MPP (Massively Parallel Processing), в которых с помощью
некоторой коммуникационной среды объединяются однородные вычисли-
тельные узлы. Достоинством компьютеров
с распределенной памятью явля-
ется (почти неограниченная) масштабируемость, недостатками – необходи-
мость применения специализированных программных средств (библиотек
обмена сообщениями) для осуществления обменов информацией между вы-
числительными узлами. Для МВС с общей и распределенной памятью ис-
пользуются термины сильно- и слабосвязанные машины соответственно.
Как было показано, производительность каналов обмена сильно влияет на
возможность эффективного распараллеливания, причем это важно для обоих
рассмотренных архитектур. Простейшей системой коммуникации является
общая шина (рис.8a), которая связывает все процессоры и память, однако да-
же при числе устройств на шине больше нескольких десятков производи-
тельность шины катастрофически падает вследствие взаимного влияния и
конкуренции устройств за монопольное владение шиной при обменах
дан-
ными.
Рисунок 8 — Многопроцессорные системы с общей шиной - а), с матричным коммута-
тором – б) и c каскадированием коммутаторов (Омега-сеть) – в)
При построении более мощных систем (коммутация десятков/сотен уст-
ройств) используются более изощренные подходы. Эффективной (но дорогой
вследствие значительного объема оборудования) является схема матричной
коммутации (рис.8б), при которой устройства связываются между собой
двунаправленными переключателями, разрешающими или запрещающими
передачу информации между соответствующими модулями. Альтернативой
является каскадирование переключателей; например, по схеме
Омега-сети, 
                                     - 36 -


  В компьютерах с распределенной памятью (мультикомпьютерные систе-
мы) каждый вычислительный узел (ВУ) является полноценным компьютером
и включает процессор, память, устройства ввода/вывода, операционную сис-
тему и др. (рис.7б). Типичный пример такой архитектуры – компьютерные
системы класса MPP (Massively Parallel Processing), в которых с помощью
некоторой коммуникационной среды объединяются однородные вычисли-
тельные узлы. Достоинством компьютеров с распределенной памятью явля-
ется (почти неограниченная) масштабируемость, недостатками – необходи-
мость применения специализированных программных средств (библиотек
обмена сообщениями) для осуществления обменов информацией между вы-
числительными узлами. Для МВС с общей и распределенной памятью ис-
пользуются термины сильно- и слабосвязанные машины соответственно.
  Как было показано, производительность каналов обмена сильно влияет на
возможность эффективного распараллеливания, причем это важно для обоих
рассмотренных архитектур. Простейшей системой коммуникации является
общая шина (рис.8a), которая связывает все процессоры и память, однако да-
же при числе устройств на шине больше нескольких десятков производи-
тельность шины катастрофически падает вследствие взаимного влияния и
конкуренции устройств за монопольное владение шиной при обменах дан-
ными.




Рисунок 8 — Многопроцессорные системы с общей шиной - а), с матричным коммута-
        тором – б) и c каскадированием коммутаторов (Омега-сеть) – в)

  При построении более мощных систем (коммутация десятков/сотен уст-
ройств) используются более изощренные подходы. Эффективной (но дорогой
вследствие значительного объема оборудования) является схема матричной
коммутации (рис.8б), при которой устройства связываются между собой
двунаправленными переключателями, разрешающими или запрещающими
передачу информации между соответствующими модулями. Альтернативой
является каскадирование переключателей; например, по схеме Омега-сети,

Страницы