История и методология информатики и вычислительной техники. Парфенов П.С. - 96 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

Университет ИТМО | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

98
ГЛАВА 6. СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЕ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
§6.1. Суперкомпьютеры
В общем случае суперкомпьютер – это компьютер, гораздо более
мощный, чем доступные для большинства пользователей машины,
находящийся на переднем крае производительности. Из-за большой
гибкости самого термина до сих пор распространены довольно нечёткие
представления о понятии суперкомпьютер. Термин «супервычисления»
относили в 1920 г. к табуляторам IBM, а шутливая классификация
Гордона Белла и Дона Нельсона, разработанная приблизительно в 1989
году, предлагала считать суперкомпьютером любой компьютер, весящий
более тонны.
Ранние суперкомпьютеры в основном были обычными машинами,
всего лишь оснащёнными быстрыми для своего времени скалярными
процессорами. Появление рынка «суперкомпьютеров» связано с
выпуском в 1976 г. компьютера Cray-1 (появление ILLIAC IV в 1975 г.
успеха не имело). Эти суперкомпьютеры использовали передовые
архитектурные решения, такие как конвейер, векторность и
многопроцессорность, и отличались этим от обычных машин. Например,
Cray-1, выпущенный под типично математические расчеты (загрузка
массива, обработка, выгрузка), работал на частоте 80 МГц, содержал по
8 целочисленных (24 бит) и float-point регистров (64 бит), имел 12
параллельно работающих АЛУ (рис. 6.1), и обладал быстродействием
180 MFlops. ILLIAC IV обладал сходной производительностью, но в нем
упор был сделан на многопроцессорность, а не векторность –
одновременно работало 16 процессоров при меньшей частоте.
К середине 80-х несколько параллельно работающих векторных
процессоров (от 4 до 16) стало стандартным суперкомпьютерным
решением. Конец 80-х и начало 90-х годов охарактеризовались сменой
направления развития от векторно-конвейерной обработки к большому
числу параллельно соединённых скалярных процессоров.
Возможность параллельной работы различных устройств,
совместно с использованием высокоскоростных элементов, стала
основой ускорения основных вычислительных операций. Массивно-
параллельные системы стали объединять в себе сотни и тысячи
отдельных процессорных элементов, причём ими могли служить не
только специально разработанные, но и общеизвестные и доступные в
свободной продаже процессоры. Большинство массивно-параллельных
компьютеров создавалось на основе мощных процессоров с
архитектурой RISC, наподобие PowerPC или PA-RISC.

Страницы