- •1. Класифікація архітектури обчислювальних систем за Флінном
- •3. Гібридна архітектура numa|
- •4. Організація когерентності багаторівневої ієрархічної пам'яті
- •5. Pvp|– паралельна архітектура з|із| векторними процесорами
- •6. Кластери. Типи кластерів
- •Типи кластерів
- •7. Приклади|зразки| побудови|шикування| комунікаційних середовищ|середи| на основі когерентного інтерфейсу sci|, що масштабується
- •8. Комунікаційне середовище|середа| myrinet|
- •9. Асоціативні процесори
- •10. Конвеєрні процесори
- •11. Матричні процесори
- •12. Прості комутатори з тимчасовим розділенням
- •13. Особливості реалізації шин
- •14. Прості комутатори з просторовим розділенням
- •15. Складені|складові| комутатори
- •16. Розподілені складені|складові| комутатори
- •21. Обчислювальні системи. Рівні паралелізму
- •22. Системи на кристалі та їх види
- •23. Стадії реалізації проекту комп’ютерних систем на кристалі
- •24. Особливості та відмінності моделювання і верифікації проектування комп’ютерних систем.
5. Pvp|– паралельна архітектура з|із| векторними процесорами
Основною ознакою PVP-систем| є|з'являється,являється| наявність спеціальних векторно-конвеєрних процесорів, в яких передбачені команди однотипної обробки векторів незалежних даних, що ефективно виконуються на конвеєрних функціональних пристроях|устроях|. Як правило, декілька таких процесорів (1-16) працюють одночасно із загальною|спільною| пам'яттю (аналогічно SMP|) у рамках багатопроцесорних конфігурацій. Декілька вузлів можуть бути об'єднані|з'єднані| за допомогою комутатора (аналогічно MPP|). Оскільки передача даних у векторному форматі здійснюється набагато швидшим, ніж в скалярному (максимальна швидкість може складати 64 Гбайт/с, що на 2 порядки|лади| швидше, ніж в скалярних машинах), то проблема взаємодії між потоками даних при розпаралелюванні стає неістотною|несуттєвою|. І те, що погано розпаралелюється на скалярних машинах, добре розпаралелюється на векторних. Таким чином, системи PVP-архитектуры| можуть бути|з'являтися,являтися| машинами загального|спільного| призначення (general| purpose| systems|). Проте|однак|, оскільки векторні процесори дуже дорого стоять, ці машини не можуть бути загальнодоступними.
Найбільш популярні три машини PVP-архитектуры|:
CRAY| X1|, SMP-архитектура|. Пікова продуктивність системи в стандартній конфігурації може складати десятки терафлопс|.
NEC| SX-6|, NUMA-архитектура|. Пікова продуктивність системи може досягати 8 Тфлопс, продуктивність одного процесора складає 9,6 Гфлопс. Система масштабується з|із| єдиним чином операційної системи до 512 процесорів.
Fujitsu-VPP5000| (vector| parallel| processing|), MPP-архитектура|. Продуктивність одного процесора складає 9.6 Гфлопс, пікова продуктивність системи може досягати 1249 Гфлопс, максимальна ємкість|місткість| пам'яті – 8 Тбайт. Система масштабується до 512
Парадигма програмування на PVP-системах| передбачає векторизацію циклів (для досягнення розумної продуктивності одного процесора) і їх розпаралелювання (для одночасного завантаження|загрузки| декількох процесорів одним застосуванням).
На практиці рекомендується виконувати наступні|слідуючі| процедури:
проводити|виробляти,справляти| векторизацію уручну|вручну|, щоб|аби| перевести|перекладати,переказувати| завдання|задачу| в матричну форму. При цьому, відповідно до довжини вектора, розміри матриці повинні бути кратні 128 або 256;
працювати з|із| векторами у віртуальному просторі, розкладаючи шукану функцію в ряд|лаву,низку| і залишаючи число членів ряду|лави,низки|, кратне 128 або 256.
За рахунок великої фізичної пам'яті (долі терабайта|) навіть погано векторизуемые| завдання|задачі| на PVP-системах| вирішуються|розв'язуються| швидше на машинах з|із| скалярними процесорами.
6. Кластери. Типи кластерів
Кластер є два або більш за комп'ютери (часто званих вузлами), об'єднувані за допомогою мережевих|мережних| технологій на базі шинної архітектури або комутатора і що предстають|з'являються| перед користувачами як єдиний інформаційно-обчислювальний ресурс. Як вузли кластера можуть бути вибрані сервери, робочі станції і навіть звичайні|звичні| персональні комп'ютери. Вузол характеризується тим, що на нім працює єдина копія операційної системи. Перевага кластеризації для підвищення працездатності стає очевидною у разі|в разі| збою якого-небудь вузла: при цьому інший вузол кластера може узяти на себе навантаження несправного вузла, і користувачі не відмітять|помітять| переривання в доступі. Можливості|спроможності| масштабованості кластерів дозволяють багато разів збільшувати продуктивність додатків|застосувань| для більшого числа користувачів технологій (Fast/Gigabit Ethernet|, Myrinet|) на базі шинної архітектури або комутатора. Такі суперкомп'ютерні системи є|з'являються,являються| найдешевшими, оскільки збираються на базі стандартних комплектуючих елементів ("off| the| shelf|"), процесорів, комутаторів, дисків і зовнішніх пристроїв|устроїв|.
Кластеризація може здійснюватися на різних рівнях комп'ютерної системи, включаючи апаратне забезпечення, операційні системи, програми-утиліти, системи управління і додатку|застосування|. Чим більше рівнів системи об'єднано|з'єднаний| кластерною технологією, тим вище надійність, масштабованість і керованість кластера.
