МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

МІЖНАРОДНИЙ НАУКОВО-ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені академіка Ю. Бугая

Факультет комп’ютерних наук та нафтогазової інженерії

Кафедра комп’ютерних наук і інформаційних систем

Современные компьютерные системы и тенденции их развития

Курсова робота

з дисципліни:Системна інтеграція КІТ

Виконав студент:

V курсу групи ЗМК-32

Колотуша А.А

Роботу перевірив:

доц. Шилін В.П.

Київ 2014

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...4

1.Общее положение……………………………………………………………….5

2.Характеристика современных компьютерных систем…………………….....8

3.Компьютерные системы с программируемой структурой……………….....12

4. Компьютерная система с архитектурой типа процессор в памяти» и ассоциативная обработка………………………………………………………..21

5. Особенности архитектурно-структурной организации метакомпьютеров.32

6.Технология управления ресурсами распределенных систем GRID………..38

Заключение………………………………………………………………………41

Список литературы……………………………………………………………...42

Реферат

«Соврименные компьютерные системы и тенденции их розвития» Колотуша А.А – Киев, МНТУ, Кафедра компьютерних наук и информационных систем, 2014. – 42 с., 5 литературных источников, 1 интернет-ссылки.

Целью работы

1) Ознакомление характеристик комп’ютерних систем

2) Ознакомление с архитектурой компьютеров

3) Ознакомление с типами систем и их структурой

Основные результаты работы:

1) Изучены и усвоены понятия комп’ютерних систем

2) Изучены архитектуры комп’ютерних систем

3)Было проведено ознакомление с технологиями управления ресурсами

Рекомендации по использованию результатов работы:

Результатом виполнения курсовой работы есть ознакомленние с соврименными комп’ютерними системами, технологиями управления ресурсами распределенных систем

Ключевые слова: Компьютерная система, GRID, процессор в памяти, управления ресурсами

Ввидение

В курсовой работе, оцениваяться современное состояние и тенден­ции развития КС, акцентирую внимание на особенностях их организации, выделяя при этом наиболее перспективные направления: метакомпьютеры, GRID-системы, системы типа "процессор-в-памяти" ("Processor-In-Memory"), КС с программируемой архитектурой и др. Отмечая при этом особенности неравномерного развития компонен­тов КС, предлагаю подход к построению обобщенной клас­сификации КС и на его основе новый тип классификации КС типа MDMD по параметрам коммуникационной среды и организации памя­ти, являющихся центральными составляющими дальнейшего качест­венного и количественного улучшения соответствующих параметров КС в целом на современном этапе их развития. В данной работе подробно рассматриваться современные компьютерные системы, а также тенденции их развития. Их типы, классификации, а также примеры компьютерных систем принципы их работы и рационального применения.

Современные компьютерные системы и тенденции их развития

1. Общие положения

Существует большое количество разновидностей компьютеров, определяемое, прежде всего, множеством различных классификаций по тем или иным признакам, которые во многих случаях являются су­губо субъективными для различных категорий пользователей. Так, часто пользователи относят конкретный компьютер (компьютерную систему) к определенной разновидности в зависимости от того, в ка­кой области он собирается его использовать. Его в большей степени интересует совокупность пользовательских характеристик, нежели особенности архитектурно-структурных решений. В этом смысле он ориентируется на такие понятия, как персональный компьютер (ПК), рабочая станция (PC), мейнфрейм, сервер и т.д.

ПК с точки зрения пользователя - это, прежде всего, "дружест­венные пользовательские интерфейсы", а также проблемно-ориентированные среды и инструментальные средства для поддержки приложений и автоматизации разработки прикладных программ. В совокупности - это настольные системы, обладающие достаточно вы­сокой производительностью при невысокой стоимости.

Миникомпьютеры - это, как правило, 32-разрядные машины. Применение в них RISC-процессоров и микросхем памяти емкостью более 1 Мбит привело к созданию настольных систем высокой произ­водительности, которые стали называться рабочими станциями. В них, помимо высокого быстродействия, большой емкости оператив­ной и внешней памяти и высокопроизводительных внутренних маги­стралей, применяются быстродействующие графические подсистемы и разнообразные устройства ввода/вывода. Это свойство выгодно от­личает рабочие станции от ПК.

Персональные компьютеры высокой производительности и ра­бочие станции на базе UNIX, имеющие программное обеспечение, способное выполнять большой набор функций, часто ассоциируются с понятием "персональной рабочей станции".

При сверхвысоких требованиях к производительности, когда компьютеры используются на предельных по производительности возможностях, для пользователя наиболее важными становятся такие

параметры, как масштабируемость, возможности распараллеливания решения задачи, простота программирования и т.д., другими словами - пользователя интересуют те параметры ЭВМ, которые главным об­разом определяются архитектурно-структурными решениями. В этом случае он, как правило, обращается к высокопроизводительным и су­пер-ЭВМ, принимая во внимание те особенности архитектурно-структурных решений, которые тормозят или наоборот содействуют обеспечению сверхвысокой производительности и упрощению про­граммирования.

С этой точки зрения большое значение приобретают тип и характерные признаки взаимодействия потоков команд и дан­ных при организации вычислительного процесса, архитектура и па­раметры используемых систем памяти и коммуникационной среды, количество и тип применяемых процессоров, методы и алгоритмы обмена информацией между процессорами, с внешней средой и т.д. Все эти признаки в отдельности или в определенной совокупности, как правило, используются для разграничения типов ЭВМ и их клас­сификаций. Так, только по некоторым признакам использования па­мяти в распределенных КС, огромный набор высокопроизводитель­ных параллельных компьютеров и супер-ЭВМ может быть разделен на следующие разновидности:

- с общей (SMP) или распределенной памятью (МРР);

- с физически распределенной, но логически общедоступной памятью (NUMA);

- PVP-системы с использованием общей или распределенной па­мяти, организованные на основе векторно-конвейерных принципов и др.

Более подробно такого рода системы рассматриваются в разде­ле 2.2, где в качестве второго набора параметров (помимо параметров памяти), выступающих в качестве критериев классификации, исполь­зуются также параметры коммуникационной среды.

Здесь мы не будем останавливаться на анализе основных пара­метров и архитектуры существующих супер-ЭВМ и параллельных вычислительных систем. Они достаточно подробно изложены в мно­жестве первоисточников, которые приведены в прилагаемом списке литературы. Отметим лишь отдельные параметры наиболее известных разновидностей современных параллельных компьютерных систем.

Мы посчитали также целесообразным подчеркнуть лишь наибо­лее яркие, по нашему мнению, особенности архитектурно-структурной организации и применения компьютерных систем, ак­центируя внимание на перспективах их развития, не привязываясь при этом к конкретному типу элементной базы и технологии её создания.

К таким системам мы относим, прежде всего, компьютерные системы с программируемой структурой, системы на базе PIM-компьютеров (ProcessorInMemory), метакомпьютеры, GRID - систе­мы, виртуальные (реконфигурируемые) компьютерные системы и др. На них целесообразно остановиться несколько подробнее. При этом никоим образом не отрицаются высокие возможности других типов систем и перспективы развития последних в компьютеростроении, в том числе систем, основанных на использовании нейроподобных структур, оптических принципов хранения и обработки информации, джозефсоновских эффектов и др.