СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ Что это? Зачем это нужно? Кто этим пользуется?

Что это? Суперкомпьютер – мощная многопроцессорная вычислительная машина с быстродействием сотни миллионов десятки миллиардов арифметических операций в секунду, емкостью оперативной памяти сотни Гбайт и внешней (дисковой) памяти десятки Тбайт, разрядностью ма- шинного слова 64 или 128 бит Суперкомпьютер – мощная многопроцессорная вычислительная машина с быстродействием сотни миллионов десятки миллиардов арифметических операций в секунду, емкостью оперативной памяти сотни Гбайт и внешней (дисковой) памяти десятки Тбайт, разрядностью ма- шинного слова 64 или 128 бит

Почему супер? Суперкомпьютеры работа- ют очень быстро не только за счет самой современной элементной базы, но и за счет принципиальных решений, заложенных в их архитектуру. Главное в ней - принцип параллельной об- работки данных, воплощаю- щий в жизнь идею одновременного выполнения нескольких действий. Суперкомпьютеры работа- ют очень быстро не только за счет самой современной элементной базы, но и за счет принципиальных решений, заложенных в их архитектуру. Главное в ней - принцип параллельной об- работки данных, воплощаю- щий в жизнь идею одновременного выполнения нескольких действий.

С чего все начиналось? Первым в истории суперкомпьютером по быстродействию и по роду решаемых задач следует, видимо, считать Colossus («Колосс») знаменитого математика Джона фон Неймана. Colossus I был специализированным компьютером и предназначался для расшифровки пере- писки верхушки вермахта. Кроме того, Colossus, в отличие от остальных первенцев вроде EDVAC и ENIAC, существовавших в одном- единственном опытно-эксплуатационном экземпляре, был серийной машиной. Первым в истории суперкомпьютером по быстродействию и по роду решаемых задач следует, видимо, считать Colossus («Колосс») знаменитого математика Джона фон Неймана. Colossus I был специализированным компьютером и предназначался для расшифровки пере- писки верхушки вермахта. Кроме того, Colossus, в отличие от остальных первенцев вроде EDVAC и ENIAC, существовавших в одном- единственном опытно-эксплуатационном экземпляре, был серийной машиной. Colossus ENIAC

Как устроено? Для классификации параллельных компьютеров в качестве основного параметра выступает наличие общей или распределенной памяти. Есть и промежуточные архитектуры, где память физически распределена, но логи- чески общедоступна. Для классификации параллельных компьютеров в качестве основного параметра выступает наличие общей или распределенной памяти. Есть и промежуточные архитектуры, где память физически распределена, но логи- чески общедоступна. ПАМЯТЬ КОМАНД ПРОЦЕССОРЫ П 1 П 2 П 3 … П n ПАМЯТЬ ДАННЫХ ПОТОК КОМАНД РЕЗУЛЬТАТЫПОТОК ДАННЫХ

Классификация Симметричная многопроцессорная архитектура SMP (Symmetric MultiProcessing) характеризуется наличием общей физической памяти, разделяемой всеми процессорами. Симметричная многопроцессорная архитектура SMP (Symmetric MultiProcessing) характеризуется наличием общей физической памяти, разделяемой всеми процессорами. В массивно-параллельной архитектуре MPP (Massive Parallel Pro- cessing) память физически разделена. В этом случае система строится из отдельных модулей, по сути модули представляют собой полнофункциональные компьютеры. Доступ к банку оперативной памяти из данного модуля имеют только процессоры из этого же модуля. В массивно-параллельной архитектуре MPP (Massive Parallel Pro- cessing) память физически разделена. В этом случае система строится из отдельных модулей, по сути модули представляют собой полнофункциональные компьютеры. Доступ к банку оперативной памяти из данного модуля имеют только процессоры из этого же модуля. Гибридная архитектура NUMA (Non-Uniform Memory Access) сочетает удобства систем с общей памятью и относительную дешевизну систем с раздельной памятью. По существу архитектура NUMA - это массивно-параллельная архитектура, где в качестве отдельных вы- числительных элементов выступают SMP-узлы. Гибридная архитектура NUMA (Non-Uniform Memory Access) сочетает удобства систем с общей памятью и относительную дешевизну систем с раздельной памятью. По существу архитектура NUMA - это массивно-параллельная архитектура, где в качестве отдельных вы- числительных элементов выступают SMP-узлы. Параллельно-векторные системы PVP (Parallel Vector Processing) работают на специальных векторно-конвейерных процессорах, в которых предусмотрены команды однотипной обработки векторов независимых данных. Как правило, несколько таких процессоров ра- ботают одновременно с общей памятью (аналогично SMP) в рамках многопроцессорных конфигураций. Параллельно-векторные системы PVP (Parallel Vector Processing) работают на специальных векторно-конвейерных процессорах, в которых предусмотрены команды однотипной обработки векторов независимых данных. Как правило, несколько таких процессоров ра- ботают одновременно с общей памятью (аналогично SMP) в рамках многопроцессорных конфигураций.

Какие и сколько? Архитектуры Системы изготовителей Кол-во Системы Кол-во изготовителей Из них новых Скалярные Векторные Источник: ftp://ftp.research.microsoft.comftp://ftp.research.microsoft.com Судя по статистическим данным векторно-конвейерные системы явно сдают под натиском более простых в изготовлении и программировании скалярных суперкомпьютеров. Однако это не совсем так, поскольку период увлечения сравнительно более дешевыми массивно- параллельными системами на основе серийно выпускаемых микропроцессоров достиг, похоже, своего пика. Ныне пользователи high-end-суперкомпьютеров, уставшие от разительного несоответствия между теоретической и реальной производительностью таких систем, все с большим интересом обращают взоры на новейшие векторно-конвейерные архитектуры.

Где используется?

О чем мы говорили? Суперкомпьютеры Что это? Что это? Почему супер? Почему супер? С чего все начиналось? С чего все начиналось? Как устроено? Как устроено? Классификация Какие и сколько? Какие и сколько? Где используется? Где используется?