Содержание

ЗАПРОВАДЖЕННЯ                                                                                               3

1 ОСНОВНІ ПЛАНИ АРХИТЕКТУРЫ                                                          4

1.1 Архітектура SMP                                                                     4

1.2 Архітектура MPP                                                                     4

2 Суперкомпьютеры компанії nCube 4

2.1 Основні засади архітектури                                           5

a) Распределенная пам'ять                                                     5

б) Межпроцессорная мережу                                                      5

в) Високий рівень інтеграції                                           6

2.2 Суперкомпьютер nCube 2                                                         7

2.3 Архітектура процесора nCube                                              8

а) Система ввода/вывода nCube 2                                         9

2.4 Програмне забезпечення                                                        10

2.5 Надійність системи nCube 2                                                   10

3 МЕРЕЖА ЯК СУПЕРКОМП'ЮТЕР                                                       11

3.1 Параллельные програми - головним гальмом                         11

3.2 MPI                                                                                             11

3.3 Реалізації MPI                                                                         12

3.4 Кошти програмування високого рівня                      13

3.5 Спроба прогнозу                                                                     14

4 ПИМЕРЫ ВИКОРИСТАННЯ СУПЕРКОМПЬЮЮТЕРОВ            14

4.1 Моделювання побудова білка                                           14

4.2 Віртуальне вежа                                                                   14

Используемая література 16

Технологія MPI

З часу появи перших комп'ютерів однією з основних проблем, завдань, які розробниками, була продуктивність обчислювальної системи. Протягом часу розвитку комп'ютерної індустрії продуктивність процесора стрімко зростала, проте поява дедалі більше витонченого програмного забезпечення, зростання кількості користувачів і розширення сфери докладання обчислювальних систем пред'являють нові вимоги до потужності використовуваної техніки, що й спричинило до появи суперкомп'ютерів. Хто ж суперкомп'ютери, і чого вони потрібні?

У принципі так, суперкомп'ютер звичайна обчислювальна система, що дозволяє продукувати складні розрахунки за коротші часові відтинки. Про що власне у відповідь приставка «Супер» (Super у перекладі англійського означає: понад, над). Будь-яка комп'ютерну систему складається з з трьох основних компонентів - центрального процесора, тобто лічильного устрою, блоку пам'яті і вторинної системи зберігання інформації (приміром, як дисків чи стрічок). Ключове значення мають як технічні параметри кожного з цих елементів, а й пропускну здатність каналів, що пов'язують їх одне з одним і з терміналами споживачів. Один із заповідей «Крей рисерч» говорить: «Швидкодія всієї системи вбирається у швидкості самої медленнодействующей її частки». Важливими показниками продуктивності комп'ютера є ступінь його швидкодії. Вона вимірюється так званими флопсами - від англійського скорочення, що означає кількість операцій із числами, представленими у формі з плаваючою коми, в секунду. Тобто, протягом основу береться підрахунок - скільки найскладніших розрахунків машина може виконати за мить.

Навіщо взагалі потрібні суперкомп'ютери? Саме це це запитання відповідь представник компанії «Крей рисерч» Віто Бонджорно: Раздвижение кордонів людського знання завжди спиралося на два наріжних камені, які можуть, існувати друг без друга, - теорію і вітчизняний досвід. Але тепер вчені зіштовхуються про те, що чимало випробування стали практично неможливими - деяких випадках через своїх масштабів, за іншими - дорожнечу чи небезпеку здоров'я і життя людей. Ось і приходять допоможе потужні комп'ютери. Позволяя експериментувати з електронними моделями реальної буденної дійсності, вони стають «третьої опорою» сучасної науку й виробництва.

Минув час, коли творці суперкомп'ютерів прагнули забезпечити максимальну продуктивність за будь-яку ціну. Спеціальні процесори, дорога сверхбыстрая пам'ять, нестандартне периферійне устаткування - усе це обходилося замовникам в кругленьку суму. Купували суперкомп'ютери або підприємства ВПК, чи великі університети. І всі, та інші робив це, зазвичай, за рахунок. Закінчення "холодної громадянської війни" і наступне його скорочення асигнувань на військові й околовоенные потреби завдали серйозного удару виробникам суперкомп'ютерів. Більшість їх захопилися виготовлювачами менш продуктивної, а більш доступній і ходовий обчислювальної техніки. Втім, У цих злиттів були й технологічні передумови - швидкодія серійному виробництві мікропроцесорів постійно зростало, і виробники суперкомп'ютерів швидко переорієнтувалися ними, що дозволило істотно скоротити загальну вартість розробки. Основний упор став робитися збільшення числа процесорів і підвищення ступеня паралелізму програм.