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

1.4. Классификация ВС по степени территориальной разобщенности вычислительных модулей

1.5. Классификация ВС по методам управления элементами ВС

1.6. Прочие классификационные признаки ВС

2. Архитектура вычислительных систем

3. Многопроцессорные структуры ВС (пример построения)

4. Суперкомпьютеры

4.1. История создания

4.2 Современные суперкомпьютеры

4.3. Некоторые современные суперкомпьютеры 2010 - 2011 года

4.4. Рейтинг суперкомпьютеров ТОР-50 за 2011 год

4.5. Современные отечественные суперкомпьютеры

5. Персональные суперкомпьютеры

6. Кластерные системы

В настоящее время персональные компьютеры (ПК) повсеместно используются практически во всех сферах человеческой деятельности. Но, с точки зрения эволюции ЭВМ, стандартный ПК представляет собой частный случай – однопроцессорную одномашинную вычислительную систему. Для изучения более высокоуровневых вычислительных систем, а именно - многомашинных и многопроцессорных ВС, необходимо остановиться на их основных определениях и принципах классификации..

1. Определение и классификация вычислительных систем

Вычислительные машины (ЭВМ) с середины ХХ века прошли путь, отмеченный частыми сменами поколений ком­пьютеров и характеризующийся рядом закономерностей:

• доминирование классической структуры ЭВМ (структура фон Неймана), основанной на методах последовательных вычислений;

• основное направление совершенствования ЭВМ - рост производительности (быстродействия) и интеллекту­альности вычислительных средств;

• совершенствование ЭВМ – комплекс решений по всем уровням построения и функционирования ЭВМ;

• исчерпание возможностей методов последовательных вычислений - переход к параллельным вычислениям на базе построения многопроцессорных систем и сетей, объединяющих большое количество отдельных процессоров и (или) компьютеров.

Под вычислительной системой (ВС) понимается совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, пе­риферийного оборудования и программного обеспечения, предназна­ченная для сбора, хранения, обработки и распределения информации (Слайд 2).

Отличительной особенностью ВС по отношению к ЭВМ является на­личие в них нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку. Создание ВС преследует следующие основные цели:

• по­вышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных,

• повышение надежности и достоверности вычис­лений,

• предоставление пользователям дополнительных сервисных ус­луг и т.д.

Основные принципы построения ВС:

• возможность работы в разных режимах;

• модульность структуры технических и программных средств, что позволяет совершенствовать и модернизировать вычислительные си­стемы без коренных их переделок;

• унификация и стандартизация технических и программных ре­шений;

• иерархия в организации управления процессами;

• способность систем к адаптации, самонастройке и самоорга­низации;

• обеспечение необходимым сервисом пользователей при выпол­нении вычислений.

Структура ВС - это совокупность комплекса ее элементов и их связей. В качестве элементов ВС выступают отдельные ЭВМ и процессоры. В ВС, относящихся к классу больших систем, можно отдельно рассматривать структуры технических, программных средств, структуры управления и т.д.