Информационное и компьютерное обеспечение. Обзор лекций по информатике. Часть 1. Кадырова Г.Р. - 69 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

69
Суперкомпьютеры
К суперкомпьютерам относятся
мощные многопроцессорные вычисли-
тельные машины с быстродействием
сотни миллионов – десятки миллиар-
дов операций с плавающей точкой в
секунду (FLOPS).
Столь громадные объемы вычис-
лений нужны для решения задач в аэ-
родинамике, метеорологии, физике
высоких энергий, геофизике. Супер-
компьютеры нашли свое применение и
в финансовой сфере при обработке больших объемов сделок на биржах. Их от-
личает высокая стоимость – от пятнадцати миллионов долларов, поэтому реше-
ние о покупке таких машин нередко принимается на государственном уровне.
Создать такие высокопроизводительные компьютеры на одном микропро-
цессоре (МП) не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленно-
го конечным значением скорости распространения электромагнитных волн
(300 000 км/с), поскольку время распространения сигнала на расстояние не-
сколько миллиметров (линейный размер стороны МП) при быстродействии
100 миллиардов операций в секунду становится соизмеримым со временем вы-
полнения одной операции. Поэтому суперкомпьютеры создаются в виде высо-
копараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).
Главное в архитектуре суперкомпьютера – принцип параллельной обра-
ботки данных, воплощающий в жизнь идею одновременного (параллельного)
выполнения нескольких действий.
Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей.
1. Магистральные (конвейерные) МПВС, у которых процессор одновре-
менно выполняет разные операции над последовательным потоком обрабаты-
ваемых данных. По принятой классификации такие МПВС относятся к систе-
мам с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД,
или MISD – Multiple Instruction Single Data).
2. Векторные МПВС, у которых все процессоры одновременно выпол-
няют одну команду над различными данными – однократный поток команд с
многократным потоком данных (ОКМД или SIMD – Single Instruction Multiple
Data).
3. Матричные МПВС, у которых микропроцессор одновременно вы-
полняет разные операции над последовательными потоками обрабатываемых
данных – многократный поток команд с многократным потоком данных
(МКМД, или MIMD – Multiple Instruction Multiple Data).
Условные структуры однопроцессорной (SISD) и названных многопроцес-
сорных ВС показаны на рис. 6.7.

Страницы