- •Многомашинные и многопроцессорные вс. Суперкомпьютеры и кластерные системы. (Слайд 1)
- •1. Определение и классификация вычислительных систем
- •1.1. Классификация вс по назначению
- •1.2. Классификация вс по типу построения
- •1.3. Классификация вс по типу эвм или процессоров (Слайд 3)
- •1.4. Классификация вс по степени территориальной разобщенности вычислительных модулей (Слайд 3)
- •1.5. Классификация вс по методам управления элементами вс (Слайд 3)
- •1.6. Прочие классификационные признаки вс (Слайд 3)
- •2. Архитектура вычислительных систем
- •3. Многопроцессорные структуры вс (пример построения)
- •4. Суперкомпьютеры
- •4.1. История создания (Слайд 14).
- •4.2. Современные суперкомпьютеры (Слайд 15).
- •4.3. Некоторые современные суперкомпьютеры 2010 – 2011 года
- •1.Jugene - производительность 825 терафлопс (2010 г.) (Слайд 16).
- •2.Kraken - производительность 831 терафлопс (2010 г.) (Слайд 17).
- •3.Ibm Roadrunner - производительность 1,042 петафлопс(2010 г.) (Слайд 19).
- •4. Condor Claster - производительность – 0,5 петафлопса. (2010 г.) (Слайд 20).
- •5.SuperMuc - производительность до 3 петафлопсов (2010 г.) (Слайд 21).
- •6. Jaguar - производительность 1,7 петафлопс(2011 г.) (Слайд 22).
- •7.Tianhe-1 - производительность 2,57 (4,7) петафлопса (2011 г.) (Слайд 24).
- •8.K computer - производительность 10,51 (11,28) петафлопс (2011 г.) (Слайд 25).
- •9.Экзафлопсный суперкомпьютер (Слайд 26).
- •1.4. Рейтинг суперкомпьютеров тор-50 за 2011 год.
- •1.5. Современные отечественные суперкомпьютеры (Слайд 28).
- •Персональные суперкомпьютеры
- •6. Кластерные системы
4.3. Некоторые современные суперкомпьютеры 2010 – 2011 года
1.Jugene - производительность 825 терафлопс (2010 г.) (Слайд 16).
Находится в Центре Суперкомпьютеров Jülich, Германия и основан на проекте компьютерной архитектуры IBM –«Blue Gene / P», в которой используется много небольших маломощных чипов. Индивидуальные процессоры в этой конструкции имеют максимальную скорость в 850 мегагерц, медленнее, чем в среднем домашнем компьютере. Но 292 000 чипов, работая вместе, делают его одной из самых быстрых машиной в Европе.
2.Kraken - производительность 831 терафлопс (2010 г.) (Слайд 17).
Принадлежит Национальному институту вычислительной науки США, финансируется Национальной Научной Федерацией США, размещен в Национальной Лаборатории штата Теннеси. Содержит в базе 100 000 двухъядерных процессоров Opteron, произведенных AMD (обычно используются в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях). Kraken - самый быстрый компьютер в мире среди тех, который используется учебным заведением - университетом штата Теннесси.
Некоторое время назад Федерация выделила университету еще $10 млн. для создания нового компьютера - Наутилус, для анализа результатов деятельности Kraken.
Пример решенной задачи (Слайд 18) - самое подробное моделирование землетрясений, когда-либо сделанное наукой - прогноз сдвига разлома Сан-Андреас в Калифорнии. Моделирование показывает, какие ударные волны разойдутся по региону после землетрясения.
3.Ibm Roadrunner - производительность 1,042 петафлопс(2010 г.) (Слайд 19).
Начиная с июня 2008 года и до ноября 2009 года эта машина была самой быстрой в мире. Roadrunner стал первым компьютером, который превысил барьер 1 петафлоп - 1.000.000.000.000.000 операций в секунду. Roadrunner находится в Лос-Аламосской Национальной Лаборатории в Нью-Мексико. Используется для моделирования испытаний различных типов вооружений.
Внутри IBM Roadrunner первоначально было установлено почти 20 тыс. процессоров - 6948 двухъядерных процессоров AMD, встречающиеся во многих ПК, и 12960 девятиядерных процессоров Cell, являющихсяя сердцем игровой приставки Sony PlayStation 3. Объем оперативной памяти суперкомпьютера равен 80 терабайт. В настоящее время общее число ядер - 138368
Для сравнения, за неделю Roadrunner может выполнить тот объем работ, на который у суперкомпьютеров десятилетней давности ушло бы 20 лет непрерывного труда. Кроме того, за день он способен сделать столько расчетов, сколько шесть млрд. людей смогли бы сделать на калькуляторах, работая круглосуточно в течение 46 лет.
4. Condor Claster - производительность – 0,5 петафлопса. (2010 г.) (Слайд 20).
В декабре 2010 года американские военные инженеры собрали суперкомпьютер из приставок PlayStation 3. На создание самой мощной во всём оборонном ведомстве США вычислительной системы ушло 1 760 консолей PS3. Устройство Condor Claster, сконструированное в Исследовательской лаборатории военно-воздушных сил (AFRL), включает 168 отдельных графических процессоров и 84 координирующих сервера. Производительность 0,5 петафлопса позволила Condor Claster занять 33-ю строку в мировом рейтинге суперкомпьютеров 2010 года. Использование приставок, по словам военных, привело к впечатляющей экономии ресурсов - потраченные на производство суперкомпьютера 2 млн.$ в 10–20 раз меньше той суммы, которую пришлось бы выделить на сборку аналогичной машины из стандартных комплектующих. Кроме того, Condor Claster потребляет в 10 раз меньше энергии, чем сопоставимые по мощности суперкомпьютеры. Для разработки машины военным пришлось купить немного устаревшую модификацию PS3, поскольку последние модели консоли не позволяют устанавливать Linux и другие ОС.
Condor Claster установлен в городке Рим, что в штате Нью-Йорк. Компьютер будет обслуживать потребности аэрокосмической разведки — в частности, использоваться для получения спутниковых снимков в сверхвысоком разрешении и исследований в области искусственного интеллекта, радиолокации и распознавания образов.
Идея применения игровых приставок для создания суперкомпьютера на уровне слухов появилась в 2000 году. Сообщалось, что тогдашний правитель Ирака Саддам Хусейн якобы купил для этого 4 000 PlayStation 2. Однако источники в британской разведке опровергли эту информацию. Три года спустя ученые из Университета Иллинойса реализовали идею, собрав из 70 PS2 суперкомпьютер мощностью 500 гигафлопсов.