Преимущества архитектуры

Главным преимуществом систем с раздельной памятью является хорошая масштабируемость: в отличие от SMP-систем, в машинах с раздельной памятью каждый процессор имеет доступ только к своей локальной памяти, в связи с чем не возникает необходимости в потактовой синхронизации процессоров. Практически все рекорды по производительности в 1990-е годы установлены на машинах именно такой архитектуры, состоящих из нескольких тысяч процессоров (ASCI Red, ASCI Blue Pacific).

Недостатки архитектуры

• отсутствие общей памяти заметно снижает скорость межпроцессорного обмена, поскольку нет общей среды для хранения данных, предназначенных для обмена между процессорами. Требуется специальная техника программирования для реализации обмена сообщениями между процессорами;

• каждый процессор может использовать только ограниченный объем локального банка памяти;

• вследствие указанных архитектурных недостатков требуются значительные усилия для того, чтобы максимально использовать системные ресурсы. Именно этим определяется высокая цена 

6. Основные понятия теории моделирования параллельных кс. Методы моделирования параллельных кс.

В компьютерных науках параллели́зм — это свойство систем, при которой несколько вычислений выполняются одновременно, и при этом, возможно, взаимодействуют друг с другом.

Вычисления могут выполняться на нескольких ядрах одного чипа с вытесняющим разделением времени потоков вычислений на одном процессоре, либо выполняться на физически отдельных процессорах. Для выполнения параллельных вычислений разработаны ряд математических моделей, в том числе сети Петри, исчисление процессов, модели параллельных случайных доступов к вычислениям и модели акторов.

Моделирование – замена исходного объекта образом или другим объектом (моделью) и изучение свойств оригинала путем исследования свойств модели.

Сейчас разработано уже большое число формальных методов для моделирования и понимания работы параллельных систем, в том числе:

• Параллельный случайный доступ к компьютеру

• Модель акторов

• Вычислительные связанные модели, например, модель массового синхронного параллелизма

• Сети Петри

• Исчисление процессов

• Пространство кортежей, например, Linda

• SCOOP (Simple Concurrent Object-Oriented Programming — Простое параллельное объектно-ориентированное программирование)

Некоторые из этих моделей параллелизма предназначены в первую очередь для логических умозаключений и описания спецификаций, тогда как другие могут быть использованы на протяжении всего цикла разработки, включая проектирование, внедрение, доказательство истинности результатов, тестирование и моделирование параллельных систем.

Распространение различных моделей параллелизма побудило некоторых исследователей разработать способы объединения этих теоретических моделей. Например, Ли и Санджованни-Винсентелли показали, что так называемую модель «меченых сигналов» можно использовать для создания общей основы для описания денотационной семантики различных моделей параллелизма, а Нильсен, Сассун и Винскль показали, что теория категорий может быть использована для обеспечения единого понимания различных моделей

Теорема представления параллелизма из модели актора обеспечивает достаточно общий способ описания параллельных систем, замкнутых в том смысле, что они не получают сообщений извне. Другие методы описания параллелизма, как, например, исчисление процессов, могут быть описаны через модель актора, используя двухфазный протокол фиксации.

Условия для существования пользы от моделирования:

1. Модель обеспечивает оригинальное отображение свойств оригинала, существенных с точки зрения исследуемых операций.

2. Модель позволяет устранить проблемы присущие проведению испытаний на реальных объектах

В зависимости от способа модели делятся:

• Физические – реальное воплощение( макет )

• Математические – формализованное описание на некотором язык.