Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Цуканов Б.И. "Время в психике человека" (Медицина)

Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Яблоков Н.П. "Криминалистика" (Юриспруденция)
Реклама

Архитектура компьютера - Таненбаун Э.

Таненбаун Э. Архитектура компьютера — Спб.: Питер, 2007. — 844 c.
ISBN 5-469-01274-3
Скачать (прямая ссылка): arhkomputera2007.DjVu
Предыдущая << 1 .. 333 334 335 336 337 338 < 339 > 340 341 342 343 344 345 .. 422 >> Следующая

задержки при передаче данных. Отметим, что решетка размером 32 х 32,
которая также содержит 1024 узла, имеет диаметр 62, что более чем в шесть
раз больше, чем у гиперкуба. Цена, которую приходится платить за меньший
диаметр гиперкуба, - увеличение числа разветвлений и, следовательно,
линий связи. Тем не менее гиперкуб - основное решение для
высокопроизводительных систем.
Мультикомпьютеры имеют столь разнообразные формы и размеры, что выстроить
для них сколько-нибудь внятную классификацию очень трудно. Тем не менее,
можно выделить два основных "стиля" - это процессоры с массовым
параллелизмом и кластеры. Мы рассмотрим их по очереди.
Процессоры с массовым параллелизмом
Процессоры с массовым параллелизмом (Massively Parallel Processors, МРР)
- это огромные суперкомпьютеры стоимостью в несколько миллионов долларов.
Они используются в различных отраслях науки и техники для выполнения
сложных вычислений, обработки большого числа транзакций в секунду,
управления большими базами данных, и т. д. Изначально это были
суперкомпьютеры, предназначенные в основном для научных расчетов, но
сейчас многие из них находят применение в коммерции. В каком-то смысле
они являются наследниками мощных мэйнфреймов 60-х годов (хотя связь между
ними столь же эфемерная, как между воробьем и тиранозавром). В целом,
можно говорить, что МРР-мультикомпьютеры вытеснили SIMD-машины, векторные
суперкомпьютеры и матричные процессоры с вершины "пищевой" компьютерной
цепочки.
В большинстве МРР-машин используются стандартные процессоры. Это могут
быть процессоры Intel Pentium, Sun UltraSPARC, IBM RS/6000 и DEC Alpha.
Отличает мультикомпьютеры наличие высокопроизводительной коммуникационной
сети, по которой можно передавать сообщения с низким временем
запаздывания и высокой пропускной способностью. Обе характеристики (время
запаздывания и пропускная способность) очень важны, поскольку сообщения в
основном невелики по размеру (менее 256 байт), хотя при этом главный
вклад в общий трафик вносят большие сообщения (более 8 Кбайт). МРР-
мультикомпьютеры поставляются вместе с весьма дорогостоящим программным
обеспечением и библиотеками.
Еще одна характеристика МРР - огромные объемы ввода-вывода. С помощью
МРР-мультикомпьютеры обычно приходится обрабатывать огромные массивы
данных, иногда терабайты. Эти данные должны быть распределены по
многочисленным дискам, и их с большой скоростью нужно передавать среди
устройств машины.
672
Глава 8. Параллельные компьютерные архитектуры
Наконец, важно помнить о еще одной черте МРР - отказоустойчивости. При
наличии тысяч процессоров несколько неисправностей в неделю неизбежны.
Прекращать работу системы из-за сбоев в одном из процессоров неприемлемо,
особенно если ожидается, что сбои будут случаться каждую неделю. Поэтому
в больших МРР-машинах всегда имеется специализированная аппаратная и
программная поддержка постоянного мониторинга системы, обнаружения
неполадок и их исправления.
Теперь, по идее, надо было бы заняться изучением основных принципов
организации МРР-машин, но этих принципов, по правде говоря, совсем не
много. На данном этапе достаточно знать, что МРР-машина представляет
собой ряд более или менее стандартных вычислительных узлов, связанных
друг с другом высокоскоростной коммуникационной сетью. Поэтому далее мы
просто рассмотрим несколько конкретных примеров МРР-машин, в частности
BlueGene и Red Storm.
BlueGene
В качестве первого примера процессор а с массовым параллелизмом
рассмотрим систему IBM BlueGene. Этот проект был задуман IBM в 1999 году
как суперкомпьютер для решения вычислительных задач большой сложности в
биологии. В частности, биологи считают, что функции белка определяются
его трехмерной структурой. Но определение формы даже одной небольшой
молекулы белка на суперкомпьютерах того времени потребовало бы нескольких
лет вычислений. При этом в человеческом организме около полумиллиона
различных белков, некоторые из которых исключительно сложны, и нарушения
в структуре любого могут приводить к серьезным наследственным
заболеваниям. Очевидно, что для расчета трехмерной структуры всех
человеческих белков требуется на несколько порядков повысить
вычислительную мощность, и моделирование формы белковой молекулы - лишь
одна из задач, на решение которых направлен проект BlueGene. Столь же
сложные задачи из молекулярной динамики, моделирования климата,
астрономии и даже финансового моделирования также требуют
совершенствования суперкомпьютеров.
Почувствовав потребность рынка в суперкомпьютерах, в IBM вложили в
разработку и постройку BlueGene 100 млн долларов. В ноябре 2001 года
появился и первый заказчик первого компьютера из семейства BlueGene под
названием BlueGene/L. Заказчиком стала национальная лаборатория Ливмора,
работающая под началом департамента энергетики США.
Целью проекта BlueGene была постройка МРР-машины, которая не только была
бы самой быстрой, но и самой эффективной в отношении показателей те-
Предыдущая << 1 .. 333 334 335 336 337 338 < 339 > 340 341 342 343 344 345 .. 422 >> Следующая