Параллельные вычисления. Баканов В.М. - 46 стр.

                                   - 46 -


  Техническое обслуживание многопроцессорных систем является непро-
стой задачей – при числе ВУ сотни/тысячи неизбежен ежедневный отказ не-
скольких из них; система управления ресурсами (программно-аппаратный
комплекс) массивно-параллельного компьютера обязана обрабатывать по-
добные ситуации в обход катастрофического общего рестарта с потерей кон-
текста исполняющихся в данный момент задач.

  2.4.1 Массивно-параллельные суперкомпьютеры серии CRAY T3

  Основанная Сеймуром Крэем (Seymour Cray, 1925 ÷ 1996 г.г.) в 1972 г.
фирма Cray Research Inc. (сейчас Cray Inc.), прославившаяся разработкой
векторного суперкомпьютера Cray 1 (1975 г., оперативная память 64 Мбит,
пиковая производительность 160 Мфлопс), в 1993 ÷ 1995 г.г. выпустила моде-
ли Cray T3D/T3E, полностью реализующие принцип систем с массовым па-
раллелизмом (систем MPP-архитектуры). В максимальной конфигурации эти
компьютеры объединяют 32 ÷ 2048 процессоров DEC Alpha 21064/150 MHz,
21164/600 MHz, 21164A/675 MHz (в зависимости от модели), вся предвари-
тельная обработка и подготовка программ (напр., компиляция) выполняется
на управляющей машине (хост-компьютере).
  Разработчики серии Cray T3D/T3E пошли по пути создания виртуальной
общей памяти. Каждый процессор может обращаться напрямую только к
своей локальной памяти, но все узлы используют единое адресное простран-
ство. При попытке обращения по принадлежащему локальной памяти друго-
го процессора адресу генерируется специализированное аппаратное преры-
вание и операционная система выполняет пересылку страницы с одного узла
на другой, причем вследствие чрезвычайно высокого быстродействия (доро-
гостоящей вследствие этого) коммуникационной системы (пиковая скорость
передачи данных между двумя узлами достигает 480 Мбайт/с при латентно-
сти менее 1 мксек) этот подход в целом оправдан. Однако замечен резко
снижающий производительность эффект ‘пинг-понга’ – в случае попадания
на одну страницу переменных, модифицируемых несколькими процессора-
ми, эта страница непрерывно мигрирует между узлами. Вычислительные уз-
лы выполняют программы пользователя в монопольном режиме (однозадач-
ный режим).
  Конкретное исполнение компьютеров серии Cray T3 характеризуется
тройкой чисел, напр., 24/16/576 (управляющие узлы/узлы операционной сис-
темы/вычислительные узлы); при используемой топологии ‘трехмерный тор’
каждый узел (независимо от его расположения) имеет шесть непосредствен-
ных соседей. При выборе маршрута между двумя узлами А и В (3D-
координаты которых суть [1,2,4] и [2,1,2], рис.11) сетевые машрутизаторы,
начиная процесс с начальной вершины А, сначала выполняют смещение по
координате X таким образом, пока координаты очередного узла связи и узла