- •В.Ф. Гузик проектирование проблемно - ориентированных вычислительных систем
- •Часть 1
- •Предисловие
- •Производительность суперкомпьютеров
- •Почему в России не построили одну из самых мощных эвм в мире Компьютер завис
- •Упакованные узлы
- •Да здравствует вчерашний день
- •450 Миллионов рублей потрачено рф на создание суперкомпьютера «скиф»
- •Суперкомпьютеры помогут подтянуть экономику
- •Просто супер! «скиф» ведет в счете: суперкомпьютерный центр открылся в Белгосуниверситете
- •Подводный странник
- •Россия на пороге квантовой революции
- •Строим сами России по плечу создание национальной киберинфраструктуры
- •Вперед - за облаками! Программа "Университетский кластер" выходит на новый этап развития
- •Квантовый компьютер...
- •Глава первая. Концепция построения многопроцессорных вычислительных систем с программируемой архитектурой (мвс па)
- •Глава вторая. Организация математического обеспечения мвс с программируемой архитектурой
- •2.1. Основы математического обеспечения многопроцессорных вычислительных систем с программируемой архитектурой
- •2.2. Организация машинных языков высокого уровня и технология программирования мвс с программируемой архитектурой
- •2.3. Организация параллельных вычислительных процессов в мвс с программируемой архитектурой
- •Глава третья. Проблемно-ориентированные мвс па
- •3.1.Методика перехода от систем дифференциальных и алгебраических уравнений к системе уравнений Шеннона
- •3.1.1.Представление исходной задачи в форме, удобной для реализации на цифровых интегрирующих машинах (цим)
- •3.1.2. Методика перехода от заданных функций к системе уравнений Шеннона
- •3.1.3. Методика перехода от заданных дифференциальных уравнений к системе уравнений Шеннона
- •3.1.4.Методика перехода от систем линейных алгебраических уравнений к системе уравнений Шеннона
- •3.1.5.Получение программных матриц соединений цифровых решающих модулей
- •3.1.6.Методика перехода от программных матриц к схеме соединения цифровых решающих модулей (црм) в цим с жесткими связями
- •3.2.Примеры структурной организации вычислительного процесса в цим.
- •3.2.1.Задача №1
- •3.2.2.Задача №2
- •3.2.3.Задача №3
- •Приложение 3.2
- •3.2.4.Задача №4
- •3.2.5.Задача №5
- •Глава четвёртая. Теоретические основы построения интегрируЮщих вычислительных структур модульного типа
- •4.1. Общая структурно-логическая схема проектирования (анализа и синтеза) модульных ивс
- •4.2. Представление задач для модульных ивс в операторном пространстве
- •4.3. Построение базиса в операторном -пространстве для ивс модульного типа
- •4.4. Разработка эффективного машинного алгоритма выбора базиса в операторном -пространстве
- •4.5. Математическая модель ивс модульного типа на основе t -алгоритмов
- •4.6. Примеры, иллюстрирующие работу базовой машины ивс
- •Глава пятая. Анализ и синтез универсальных решающих блоков интегрирующих вычислительных структур (ивс)
- •5.1. Синтез алгоритма универсального решающего блока интегрирующих вычислительных структур
- •5.2. Разработка алгоритма автоматического масштабирования переменных и приращений в универсальном решающем блока ивс
- •5.3. Построение структурных схем универсальных решающих блоков ивс с автоматическим масштабированием переменных
- •5.4 Разработка алгоритма универсального решающего блока, основанного на принципе цифрового слежения и синтез его структурной схемы
- •5.5.Проектирование решающей части интегрирующих вычислительных структур
- •Глава шестая. Проектирование функциональных модулей интегрирующих вычислительных структур
- •6.1. Исследование принципов построения коммутационных систем модульных интегрирующих вычислительных структур
- •6.2. Разработка волновых каскадных коммутирующих сред для интегрирующих вычислительных структур
- •6.3. Принципы построения цифровых решающих и функциональных модулей ивс
- •6.4.Определение параметров функциональных модулей интегрирующих вычислительных структур
- •6.5.Матричное представление функциональных модулей интегрирующих вычислительных структур
- •6.6. Построение специализированного микропроцессора интегрирующей вычислительной структуры
- •Глава седьмая. Система математического обеспечения модульных интегрирующих вычислительных структур
- •7.1. Структура системы математического обеспечения модульных ивс
- •7.2. Разработка языка структурного программирования высокого уровня для модульных ивс
- •7.3.Разработка транслятора, загрузчика и диспетчера системы программного обеспечения модульных ивс
- •7.4. Построение пакета системных программ для программного обеспечения ивс
- •7.5. Организация вычислительных процессов в модульных ивс
- •Глава восьмая. Однородные цифровые интегрирующие структуры
- •8.1. Цифровые интеграторы для оцис
- •8.2. Интерполяционные и экстраполяционные, одноразрядные и многоразрядные однородные цифровые интегрирующие структуры
- •Глава девятая. Примеры проектирования проблемно- ориентированных мвс на интегрирующих структурах
- •9.1. Моделирующий вычислительный комплекс для исследования систем инерциальной навигации на основе модульных ивс
- •9.2. Применение интегрирующих вычислительных структур для реализации систем управления манипуляционными устройствами автономных роботов
- •9.3. Специализированная вычислительная система для решения задач управления с прогнозированием
- •9.4. Логико-интегрирующие вычислительные структуры
- •Приложение 1 Примерный перечень
- •Министерство образования и науки российской федерации
- •Курс «Технология программирования»
- •Практические задания
- •Курс «Интерфейсы периферийных устройств»
- •Курс «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм»
- •Библиографический список
- •Оглавление
Просто супер! «скиф» ведет в счете: суперкомпьютерный центр открылся в Белгосуниверситете
Николай Козлович МИНСК
ЕЩЕ несколько лет назад разработанный по союзной программе суперкомпьютер семейства «СКИФ» в сознании обывателя представлялся этаким кабинетным чудом техники, недоступным обычному пользователю. И вот теперь умная машина, образно говоря, вышла в люди. Шаг от теории к практике получился коротким: разработку стали активно применять в промышленности, медицине, космических проектах, а потом – и в образовании. Вначале суперкомпьютерный центр появился в МГУ, став бесценным подарком для российских студентов. Теперь «СКИФ» стал героем дня в Белгосуниверситете. Новые технологии обещают существенно изменить жизнь будущих ученых, интегрировать их работу в международный научный процесс. На презентации новинки побывали и корреспонденты «СОЮЗа».
Итак, знакомьтесь: суперкомпьютер «СКИФ К-1000-05», совместное детище специалистов Объединенного института проблем информатики НАН Беларуси и Института программных систем Российской академии наук. Стоимость устройства - около 840 тысяч долларов. Пиковая производительность – 2,5 триллиона операций в секунду, суммарный объем оперативной памяти – 500 гигабайт, количество процессоров – 288. Даже неспециалист поймет, что в отличие от обычных персональных компьютеров, которые сейчас стоят практически в каждой квартире, эта машина будет «летать». Зачем студентам такие космические скорости?
– Это совершенно новые возможности для организации учебного процесса, веха в истории университета, – считает ректор БГУ Сергей Абламейко. – Во-первых, молодые люди смогут учиться программированию на качественно ином уровне. Во-вторых, такие вычислительные мощности – неоценимая помощь университетской науке. Плюсы можно перечислять долго, и, заверяю, возможности центра мы используем на все «сто»!
При помощи «СКИФа» молодые ученые будут моделировать ядерные процессы, смогут просчитать проекты в химии, биологии, географии, других отраслях знаний. Есть и конкретные планы: уже достигнута договоренность об обработке информации, полученной с помощью Большого адронного коллайдера. Впрочем, суперкомпьютер будет использоваться не только для решения теоретических проблем. Символично, что первой задачей, которую поставили перед вузовским «СКИФом», стал расчет для будущей белорусской АЭС. Вот она – наука в реальном действии!
...На экране монитора бегут цифры, появляются изгибы графиков. Наблюдаю за работой машины и вспоминаю древние по нынешним временам «Корветы» – 8-разрядные «персоналки», которые Министерство образования СССР когда-то приняло в качестве базовых для обучения информатики в школах. Для нынешних молодых людей это слово не значит ничего, разве только экспонат в музее, ведь технологии в образовании за несколько лет значительно шагнули вперед. Вот и церемонию открытия суперкомпьютерного центра студенты и преподаватели БГУ смотрели в режиме онлайн на большом экране, который установлен в главном холле университета. Для них это – обыденность, к новинкам здесь привыкли. А что готовит завтрашний день?
Сказать наверняка трудно, но одно из направлений дальнейшего совершенствования технологий эксперты обозначили точно: развиваться будет так называемая ГРИД-сеть, альтернатива и, возможно, замена традиционному Интернету. Такие сети объединяют ресурсы разных типов, получить к ним доступ можно из любой точки мира. «СКИФ» в БГУ как раз и намерены сделать основой для интеграции в ГРИД-инфраструктуру. В будущем, кстати, такая сеть соединит все белорусские вузы, не только технические, но и гуманитарные. Чтобы получить доступ к суперкомпьютеру, будет не обязательно устанавливать его в каждом университете, на каждом предприятии. На одном и том же «СКИФе» свои исследования могут проводить студенты-химики, организовывать лингвистический эксперимент ребята из иняза, проектировать детали сотрудники конструкторского бюро Минского тракторного завода... Это и есть настоящая техническая революция!
Жизнь не стоит на месте, возможности суперкомпьютеров российские и белорусские ученые планируют использовать и в других сферах. К примеру, для разведки новых месторождений полезных ископаемых, совершенствования технологий их добычи.
– Замечательно, что новые технологии стали не единичным экземпляром, что сегодня мы имеем целое семейство таких машин, благодаря которым ученые могут решать задачи, поставленные не только перед наукой, но и экономикой, – рассказал о ближайших планах председатель президиума Национальной академии наук Беларуси Михаил Мясникович.
— На днях я подписал проект новой союзной программы «СКИФ-Недра», который, думаю, будет поддержан на уровне правительства Союзного государства. Мы сможем вести расчеты по оценке и разработке недр не только в Беларуси и России, но и выполнять такие работы для третьих стран. Рассчитываем, что благодаря этой программе нам удастся выйти на принципиально новые решения в области суперкомпьютерных технологий.
И здесь не обойдется без ГРИД-технологий, которые ускорят разведку месторождений, упростят их разработку. Инновации, по словам специалистов, повысят конкурентоспособность нефтегазовых компаний, укрепят энергетическую безопасность наших стран. И все это с помощью «СКИФов». Ну а для студентов БГУ наступает самый интересный этап — детального знакомства с суперкомпьютером. Лишь только завершилась церемония открытия, в новый центр стали заглядывать молодые люди.
— А где здесь блок питания?
— Сколько же энергии он потребляет?
Студенты засыпали экспертов вопросами. Именно им предстоит творить вместе со «СКИФом» историю, выходить на мировой уровень исследований и разработок. Не зря ведь в суперкомпьютерном центре время фиксируют сразу в трех «измерениях»: по Минску, Москве и Лондону.