Содержание

Содержание 3

Введение 6

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи 8

1.1 Высокопроизводительные вычисления 8

1.2 Архитектура суперкомпьютеров. 14

1.2.1 Коммуникационные среды. 19

1.2.2 Топология соединительной сети суперкомпьютеров 20

1.2.3 Обзор коммуникационных сред 22

1.3. Программное обеспечение 29

1.3.1 Классификация ОС 29

1.3.2 Компиляторы 34

1.3.3 Компилятор GNU Compiler Collection 35

1.3.4 Компилятор g++ 35

1.3.5 Компилятор Intel C++ compiler 36

1.3.6 Библиотеки для программирования параллельных вычислений. 36

1.3.7 Библиотеки программирования в MPI, CUDA и shmem. 38

1.4 Модели программирования 41

1.4.1 Модель передачи сообщений MPI 41

1.4.2 Технология OpenMP 43

1.4.3 Технология: shmem. 43

1.5 Постановка задачи. 44

Глава 2. Разработка Алгоритма тестирования 45

2.1 Алгоритм теста латентности и коммуникационной производительности. 46

2.2. Блок схема алгоритма 49

Глава 3. Разработка программного обеспечения 50

3.1 Описание и состав суперкомпьютера «ЭСК-Е» 50

3.2 Функциональная схема коммуникационной среды. 53

3.3 Основная конфигурация PCI 57

3.4 Текст программы 58

3.4.1 Объяснение значений параметров тестового ПО. 63

Глава 4. Экспериментальные исследования 65

Для того, что бы оценить эффективность принятых в данном дипломном проекте технических решений, необходимо провести экспериментальное исследование пропускной способности коммуникационной среды PCI Express таблица 4.1. Такое исследование было проведено с помощью вышеописанного программного обеспечения. 65

Глава 5. Организационно – экономическая часть. 69

5.1. Технико-экономическое обоснование объекта проектирования. 69

5.2. Состав конструкторской группы и их должностные оклады. 71

5.3. Перечень этапов опытно-конструкторских работ при разработке программного обеспечения. 72

Таблица 5.2 (продолжение) 74

5.4. Расчёт сметы затрат на ОКР при разработке программного обеспечения. 75

5.5. Вывод 79

Глава 6. Безопасность и экологичность проектных решений 80

6.1. Цель и решаемые задачи 80

6.2. Опасные и вредные факторы при работе с ПЭВМ 81

6.3. Характеристика объекта исследования 82

6.4. Мероприятия по безопасности труда и сохранению работоспособности. 83

6.4.1. Обеспечение требований эргономики и технической эстетики 83

6.4.1.1. Планировка помещения и размещение оборудования 83

6.4.1.2. Эргономические решения по организации рабочего места пользователя ПЭВМ 84

6.4.1.3. Цветовое оформление помещения 86

6.4.2. Обеспечение оптимальных параметров воздуха рабочих зон 87

6.4.2.1. Нормирование параметров микроклимата 87

6.4.2.2. Нормирование уровней вредных химических веществ 88

6.4.2.3. Нормирование уровней аэроионизации 90

6.4.3. Создание рационального освещения 90

6.4.4 Защита от шума 92

6.4.5 Обеспечение режимов труда и отдыха 94

6.4.6. Обеспечение электробезопасности 96

6.4.7. Защита от статического электричества 97

6.4.8. Обеспечение допустимых уровней электромагнитных полей 98

6.4.9 Обеспечение пожаробезопасности 99

6.4.9.1 Обеспечение безопасной эвакуации персонала 101

6.4.9.2 Средства извещения и сигнализации о пожаре. 102

6.4.9.3 Способы и средства тушения пожара 102

6.4.9.4 Молниезащита объекта 103

Ожидаемое количество поражений молнией в год зданий и сооружений, не оборудованных молниезащитой: 103

- ожидаемое количество поражений не менее 0,05 в год для зданий и сооружений I и II степеней огнестойкости; 103

- ожидаемое количество поражений не менее 0,01 в год для зданий и сооружений III, IV и V степеней огнестойкости. 103