Введение в информатику процессов первичной переработки нефти. Новиков А.А - 227 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

Во втором случае операция деления всех элементов массива A(i) на элементы
массива B(i) будет производиться независимо друг от друга на всех доступных в
данный момент узлах кластера, то есть параллельно.
Изучение параллельного программирования является сложной самостоятельной
задачей и в настоящем пособии не рассматривается. Но использовать суперкомпью-
терные кластеры в своих расчетах можно и без параллельного программирования,
если применять специальные пакеты программ, в которых распараллеливание алго-
ритмов заложено изначально. В этом случае задача прикладного специалиста за-
ключается только в организации правильного вызова программ из этих пакетов, ос-
нованных на понимании принципов параллельных вычислений на кластерных ком-
пьютерах или многоядерных процессорах.
Рассказывая о суперкомпьютерах нельзя не отметить и лидеров этого направле-
ния – суперкомпьютерные кластеры BlueGene/L фирмы IBM. Количество установ-
ленных систем этой фирмы исчисляется уже сотнями, а кластеров BlueGene/L в спи-
ске top500 – 27.
Задачей, поставленной IBM при разработке BlueGene/L, было создание универ-
сальной высокомасштабируемой, высоконадежной и компактной суперкомпьютер-
ной системы, потребляющей не слишком много электроэнергии. Последний фактор
всё более становится решающим при создании систем с количеством процессоров,
исчисляемом на тысячи. И фирме IBM это удалось, например, максимальная кон-
фигурация BlueGene/L c пиковой производительностью 367 TFLOPS потребляет
всего несколько мегаватт.
Очевидными преимуществами BlueGene/L являются наличие специализирован-
ных сетей, обеспечивающих низкие задержки и повышающих эффективную пропу-
скную способность; компактность и низкое энергопотребление (одна стойка имеет
размеры 0,9х0,9х1,9 м и потребляет 27,5 кВт); высочайшая масштабируемость
и удобная для 3D-декомпозиции задачи топология трехмерного тора и др.
Однако при малом и среднем числе узлов применение BlueGene/L скорее невы-
годно: эти процессоры не отличаются очень высокой производительностью, выиг-
рыш осуществляется за счет большого числа процессоров. Соответственно прило-
жения, которые плохо масштабируются на большое число процессоров, для BG/L не
подходят. Другим ограничением может являться относительно небольшая емкость
оперативной памяти в узлах. Можно с большой вероятностью предположить, что
в новом поколении Blue Gene, BG/P, появление которого ожидается в недалеком бу-
дущем, этот минус будет ликвидирован. BG/P будет построен уже на базе PowerPC
450, а для сети ввода/вывода будет использован 10G Ethernet. B BG/P планируется
достигнуть производительности петафлопного уровня. Вслед за ним, через несколь-
ко лет, ожидается следующее поколение – BG/Q.
В заключении непременно следует отметить, что все программные продукты,
рассмотренные в настоящем пособии и используемые авторами для его подготовки,
не являются пиратскими копиями. Томский политехнический университет приобре-
тал их официально и имеет соответствующие лицензии на их использование. В ка-
честве примера приводим фрагмент копии оригинала лицензии на наиболее инте-
ресный программный продукт, предназначенный для использования на компьютер-
ных кластерах с параллельной архитектурой – Wolfram gridMathematica (рис. П.4.4).
226

Страницы