4.
1)
Принципы фон Неймана
Первый принцип - максимальная простота операционного устройства, а, следовательно, простой машинный язык, его низкий уровень. Простота диктовалась тем, что операционные устройства были более дорогими по сравнению с памятью. Сложные операции осуществлялись за счет усложнения программ, размещенных в памяти ЭВМ.
Второй принцип - последовательный командно-адресный характер управления, в соответствии с которым команды содержат информацию о данных, размещенных в памяти, и выполняются последовательно - одна за другой.
Третий принцип - линейная организация памяти, последовательная нумерация ячеек, и, как следствие, непосредственное представление лишь простейших структур данных. Сложные структуры организуются программным способом (посредством различного рода указателей, связок и пр.), что существенно усложняет применение машин для обработки таких структур.
Четвертый принцип – «жесткая» архитектура - отсутствие возможности изменения набора команд, связей между устройствами и пр.
2) Суперкомпьютер- вычислительная машина, значительно превосходящая по своим техническим параметрам большинство существующих компьютеров. Как правило, современные суперкомпьютеры представляют собой большое число высокопроизводительных серверных компьютеров, соединённых друг с другом локальной высокоскоростной магистралью для достижения максимальной производительности
Суперкомпьютеры используются во всех сферах, где для решения задачи применяется численное моделирование; там, где требуется огромный объём сложных вычислений, обработка большого количества данных в реальном времени, или решение задачи может быть найдено простым перебором множества значений множества исходных параметров
16.
1)
Крошечные электронные устройства, которые называются вентилями, могут вычислять различные функции от этих двузначных сигналов. Эти вентили формируют основу аппаратного обеспечения, на которой строятся все цифровые компьютеры.
2) 6.1.4 Мультикомпьютеры
Во втором варианте параллельной архитектуры каждый процессор имеет собственную память, доступную только этому процессору. Такая схема называется мультикомпьютером, или системой с распределенной памятью.
17.
1) 6.3.1 Uma-мультипроцессоры
Самые простые мультипроцессоры имеют всего одну шину
6.3.2 Numa-мультипроцессоры
Количество процессоров в UMA-мультипроцессорах с одной шиной обычно ограничивается несколькими десятками, а для мультипроцессоров с перекрестной или многоступенчатой коммутацией требуется дорогое оборудованияе, к тому же количество процессоров в них не намного больше. Чтобы объединить в одном мультипроцессоре более 100 процессоров, нужно какое-то иное решение. Ранее предполагалось, что все модули памяти имеют одинаковое время доступа. Если не замыкаться на этой концепции, можно прийти к мультипроцессорам с неоднородным доступом к памяти (NonUniform Memory Access, NUMA). Как и UMA-мультипроцессоры, они предоставляют единое адресное пространство для всех процессоров, но, в отличие от UMA-машин, доступ к локальным модулям памяти происходит быстрее, чем к удаленным. Следовательно, все UMA-программы смогут без изменений работать на NUMA-машинах, но производительность будет хуже, чем на UMA- машине с той же тактовой частотой.
NUMA-машины имеют три ключевые характеристики, которые в совокупности отличают их от других мультипроцессоров:
существует единое адресное пространство, видимое всеми процессорами;
доступ к удаленной памяти производится командами LOAD и STORE;
доступ к удаленной памяти выполняется медленнее, чем доступ к локальной.