54) Мультипроцесори та мультикомпютери

Мультипроцессор (от англ. multiprocessor, multiprocessing^[1]) — это подкласс многопроцессорных компьютерных систем, где есть несколько процессоров и одно адресное пространство, видимое для всех процессоров. В таксономии Флинна мультипроцессоры относятся к классу SM-MIMD-машин. Мультипроцессор запускает одну копию ОС с одним набором таблиц, в том числе тех, которые следят какие страницы памяти свободны.

Мультикомпьютер — вычислительная система без общей памяти, состоящая из большого числа взаимосвязанных компьютеров, у каждого из которых имеется собственная память. Процессоры мультикомпьютера отправляют друг другу сообщения (используется сетевая топология двух-, трехмерной решетки или деревья и кольца).

Причина разработки — техническая сложность создания мультипроцессоров.

55) Кластерні обчислювальні системи

Кластер – це два або більше комп’ютери (які часто називають вузлами), що об’єднуються за допомогою мережевих технологій на базі шинної архітектури або комутатора і постає перед користувачами як єдиний інформаційно-обчислювальний ресурс. Кластери належать до мікропроцесорних систем і відрізняються від інших архітектур тим, що обчислювальними вузлами в них є не спеціалізовані модулі, а звичайні комп’ютери, взаємодія між вузлами здійснюється за допомогою мереж загального призначення, а також тим, що вузли та зв’язки між ними можуть бути різнорідними.

Кластеризація може бути здійснена на різних рівнях комп’ютерної системи, включаючи апаратне забезпечення, операційні системи, програми-утиліти, системи керування та додатки. Чим більше рівнів системи з’єднані кластерною технологією, тим вище надійність, масштабування та керованість кластера.

Нині кластерні архітектури наймасовіше використовуються для побудови високопродуктивних обчислювальних систем. У списку ТОП-500 найпотужніших суперкомп’ютерів світу більше 70% відсотків систем є кластерами. На відміну від так званих «мейнфреймів» – суперкомп’ютерів з традиційною архітектурою, кластер будується на основі компонентів, що масово випускаються, і складається з стандартних серверів – обчислювальних вузлів, які об’єднуються у високопродуктивну системну мережу.

Кластерна архітектура надає користувачам обчислювальних систем з суперкомпютерним рівнем продуктивності ряд суттєвих переваг:

- гнучкість розширення, оскільки продуктивність кластера можна збільшувати шляхом простого добавлення стандартних обчислювальних вузлів;

- висока відмовостійкість, оскільки при виході з ладу обчислювального вузла його легко можна замінити без зупинки всієї системи;

- простота обслуговування;

- низька вартість володіння.

Кластерні суперкомп’ютерні системи є найдешевшими, оскільки збираються на базі стандартних комплектуючих елементів («off the shelf»), процесорів, комутаторів, дисків та зовнішніх пристроїв.

56) Модеми. Види модуляції

Модем (Modem - скорочення від модулятор-демодулятор). Пристрій зв'язку для перетворення аналогового сигналу в дискретний (модуляція) та навпаки (демодуляція), що дозволяє комп'ютеру передавати дані по телефонній лінії; він є пристроєм узгодження у телекомунікаційних системах, системах автоматичного керування тощо. Стосовно застосування М. у комп'ютерній техніці, то М. поділяють на внутрішні (що встановлюються усередині системного блока) тазовнішні (що встановлюються ззовні системного блока). Строгої класифікації модемів не існує і, імовірно, не може існувати через велику розмаїтість як самих модемів, так і сфер застосування і режимів їхньої роботи. Проте можна виділити ряд ознак, по яких і провести умовну класифікацію. До таких ознак або критеріїв класифікації можна віднести наступні: область застосування; функціональне призначення; тип використовуваного каналу; конструктивне виконання; підтримка протоколів модуляції, виправлення помилок і стиску даних. Можна виділити ще безліч більш детальних технічних ознак, таких як застосовуваний спосіб модуляції, інтерфейс сполучення з DTE і так далі.

По області застосування[ред. • ред. код]

Сучасні модеми можна розділити на декілька груп:

для комутованих телефонних каналів;

для виділених (що орендуються) телефонних каналів;

для фізичних сполучних ліній:

модеми низького рівня (лінійні драйвери) або модеми на короткі відстані (short range modems)',

модеми основної смуги (. baseband modems);

для цифрових систем передачі (CSU/DSU);

для стільникових систем зв'язку;

для пакетних радіомереж;

для локальних радіомереж.

Модуля́ція  (рос. модуляция, англ. modulation, нім. Modulation f) — змінювання в часі за заданим законом параметрів (характеристик) якогось з регуляторних фізичних процесів. Практичне значення має модуляція коливань — накладання низькочастотного інформаційного сигналу на високочастотний сигнал-носій для передачі на великі відстані.

Загальний опис[ред. • ред. код]

Для передачі сигналів на великі відстані необхідно, щоб вони володіли великою енергією. Відомо, що енергія сигналу пропорційна четвертій степені його частоти, тобто сигнали з більшою частотою володіють більшою енергією. У практиці часто сигнали, що несуть у собі інформацію, наприклад, мовні сигнали, мають низьку частоту коливань і тому, щоб передати їх на велику відстань необхідно частоту інформаційних сигналів підвищувати. Домагаються цього шляхом «накладання» інформаційного сигналу на інший сигнал, який має високу частоту коливань.

Модуляція радіосигналу — процес зміни одного або кількох параметрів високочастотного модульованого коливання за законом низькочастотного інформаційного сигналу.

Розрізняють аналогову, цифрову та імпульсну модуляцію.

Аналогова модуляція: амплітудна модуляція, кутова модуляція, сигнально-кодова модуляція, сигма-дельта модуляція.

Цифрова модуляція (маніпуляція): амплітудна маніпуляція, фазова маніпуляція, частотна маніпуляція, квадратурна амплітудна маніпуляція тощо.

Імпульсна модуляція: широтно-імпульсна модуляція (ШІМ), імпульсно-кодова модуляція (ІКМ), частотно-імпульсна модуляція (ЧІМ), фазово-імпульсна модуляція (ФІМ).

Розрізняють амплітудну модуляцію, при якій в залежності від миттєвої величини інформаційного сигналу змінюється амплітуда вихідного сигналу, і частотну модуляцію, при якій частота вихідного сигналу дещо змінюється в порівнянні з частотою сигналу-носія, пропорційно миттєвій величині інформаційного сигналу.

Прилад, який використовується для модуляції називається модулятором. Для зворотного отримання низькочастотного сигналу використовують демодулятор. Пристій, який одночасно виконує обидві операції, називається модемом(модулятор-демодулятор).