Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 45 стр.

                                      - 45 -



     2.4 Многопроцессорные вычислительные системы
          с распределенной памятью

   С последнего десятилетия 20 века наблюдается тенденция к монополиза-
ции архитектур супер-ЭВМ системами с распределенной памятью, причем в
качестве процессоров на вычислительных узлах все чаще применяются лег-
кодоступные готовые устройства. Основными преимуществами таких систем
является огромная масштабируемость (в зависимости от класса решаемых
задач и бюджета пользователь может заказать систему с числом узлов от не-
скольких десятков до тысяч); что привело к появлению нового названия для
рассматриваемых систем – массивно-параллельные компьютеры (вычисли-
тельные системы архитектуры MPP - Massively Parallel Processing).
   Дэнни Хиллис, основатель компании Thinking Machines, в 1982 г. проде-
монстрировал первый суперкомпьютер с массивной параллельной обработ-
кой (massive multiprocessing). Система, получившая название Connection Ma-
chine (СМ-1), была оснащена 64 тыс. процессоров, каждый из который имел
собственную память. На своей первой презентации СМ-1 выполнила скани-
рование 16 тыс. статей со сводками последних новостей за 1/20 сек. и разра-
ботала интегральную схему процессора с 4 тыс. транзисторов за три минуты.
   Выпуклыми представителями MPP-систем являются суперкомпьютеры се-
рии Cray T3 (процессоры Alpha, топология ‘трехмерный тор’, Cray Inc.,
http://www.cray.com),                 IBM SP               (http://www.ibm.com,
http://www.rs6000.ibm.com/sp.html, соединенные иерархической системой высо-
копроизводительных коммутаторов процессоры PowerPC, P2SC, Power3), In-
tel Paragon (http://www.ssd.intel.com, двумерная прямоугольная решетка про-
цессоров i860) и др.
   МРР-система состоит из однородных вычислительных узлов (ВУ), вклю-
чающих:

 •   один (иногда несколько) центральных процессоров (обычно архитектуры
     RISC - Reduced Instruction Set Computing, для которой характерно длинное
     командное слово для задания операций, сокращенный набор команд и
     выполнение большинства операций за один такт процессора),
 •   локальную память (причем прямой доступ к памяти других узлов невоз-
     можен),
 •   коммуникационный процессор (или сетевой адаптер),
 •   жесткие диски (необязательно) и/или другие устройства ввода/вывода

  К системе добавляются специальные узлы ввода-вывода и управляющие
узлы. Вычислительные узлы связаны некоторой коммуникационной средой
(высокоскоростная сеть, коммутаторы и т.п.).