Отечественные суперкомпьютеры

Готовая работа

Реферат

на тему:

”Отечественные суперкомпьютеры МВС-15000ВМ, МВС-6000 и другие более новые модификации (архитектура, особенности структурной организации, программное обеспечение, примеры использования)”

Содержание:

  1. Суперкомпьютер – что это?….3
  2. Суперкомпьютер и его архитектура….5
  3. Суперкомпьютер – зачем это?…..6
  4. МВС-1000…..7
  5. МВС-6000IM…9
  6. МВС-15000……12
  7. МВС-100К…..13

Заключение…..14

Список используемой литературы….15

 

Суперкомпьютер – что это?

В каждый момент развития компьютерных технологий производители выпускают обычные компьютеры, производительности которых хватает для большинства «обычных задач». И таких компьютеров выпускается много — миллионы штук.

В то же время, есть пользователи, которым надо решать задачи высокой сложности, и для их решения выпускаются высокопроизводительные вычислительные установки. Таких установок производят значительно меньше — десятки тысяч штук.

Есть некоторое количество пользователей, которым надо решать суперсложные задачи, и для их решения выпускаются суперкомпьютеры — самые мощные на данный момент развития компьютеры.

Можно ли как-то точно определить, что есть суперкомпьютер, а что есть высокопроизводительная установка? Ученые и специалисты спорят о критериях до сих пор. Но в одном нет сомнения: если в каждый момент времени взять 500 самых мощных машин мира, то все специалисты согласятся, что их можно смело называть суперкомпьютерами. Так что, вполне можно придерживаться такого определения.

C 1993 года в мире ведется рейтинг пятисот самых мощных компьютеров — TOP-500 http://www.top500.org. Рейтинг обновляется 2 раза в год — в июне и ноябре. На сайте TOP-500 есть база данных всех выпусков рейтинга с 1993 года, есть очень удобные средства поиска http://www.top500.org/sublist/ в этой базе данных. Легко, например, узнать, сколько суперкомпьютеров было в такой-то стране за весь период существования рейтинга или в тот или иной год. Легко узнать, сколько суперкомпьютеров попало в этот список (за все годы существования рейтинга, или в определенный год) от некоторого производителя: IBM, HP, и т.д. Можно узнать, сколько было отечественных разработок. Поскольку наши производители еще не такие именитые, как IBM, в графе «Производитель» их помечают словами «собственная разработка» — «self-made».

Чем суперкомпьютеры отличаются по устройству от простых (персональных) компьютеров? Каковы их архитектурные особенности? Сегодня все суперкомпьютеры — это мультипроцессорные системы, т.е. это системы, в которых не один и не два процессора (как в большинстве персоналок), а очень много — сотни, тысячи, до десятка тысяч. Архитектура у суперкомпьютеров бывает разная, но на сегодняшний день самая популярная архитектура суперкомпьютеров— кластеры.

Конструктивно все это выглядит довольно внушительно. Даже если мы рассматриваем суперкомпьютеры с 100 до 500-го места списка TOP-500, то это от 2-х до 10-ти шкафов, в которые компактно упакованы вычислительные узлы. Первая сотня в списке TOP-500 — это десятки шкафов оборудования. А машины из первой десятки списка TOP-500 занимает огромное помещение, заставленное сотней шкафов. Иногда для таких машин даже строят специальное здание, как это было для известного японского суперкомпьютера Earth Simulator, который ранее долгое время (с ноября 2001 по июнь 2004 года, шесть выпусков рейтинга Top500!) был самым мощным суперкомпьютером в мире.

В этом здании на первом этаже располагается электростанция, поскольку Earth Simulator потребляет шесть мегаватт электроэнергии. Второй этаж занимают только коммуникации — кабельные сети. Третий этаж заставлен полностью шкафами с оборудованием. Размеры каждого этажа 65х50 метров, высота — 7 метров.

Несколько слов о том, что такое производительность суперкомпьютера. Измеряется она в количестве вычислительных арифметических операций, выполняемых суперкомпьютером за одну секунду. Современные суперкомпьютеры способны выполнять миллиарды (GFlops) и триллионы операций в секунду (TFflops).

Здесь надо отметить, есть два вида производительности: пиковая (теоретическая, предельная) и реальная.

Пиковая производительность измеряется так:

-Берется количество процессоров в суперкомпьютере (например, их 1000).

-Берется тактовая частота каждого процессора, допустим, 2 ГГц — это значит, что 2 млрд. тактов в секунду делает каждый процессор.

-Дальше у производителя процессора узнается, сколько команд за такт может выполнить данный тип процессора в самом лучшем случае — допустим, 2 команды за такт.

-После этого умножаем 2 на 1000 процессоров и на 2 миллиарда тактов в секунду, и получаем, что этот суперкомпьютер выполнит (если повезет) до 4 триллионов операций в секунду. Это и есть предельная пиковая теоретическая производительность.

Для измерения реальной производительности берется задача, для которой известно, сколько команд выполняется в процессе ее решения. Эта задача решается на суперкомпьютере и замеряется время ее решения. Затем количество команд делится на время, и мы получаем реальную производительность на данной задаче.

Список «TOP-500» ранжирует суперкомпьютеры по реальной производительности, измеренной на задаче «Linpack», решающей систему линейных уравнений (с тысячами неизвестных и тысячами уравнений).

Отношение реальной Linpack-производительности к пиковой производительности называется коэффициентом полезного действия суперкомпьютера. Он показывает, насколько удалось выбрать все возможные ресурсы всех процессоров для решения задачи. Как правило, в списке TOP-500 КПД равен 50–60%. Установок с КПД 80% и выше – единицы. По КПД можно судить об уровне научной разработки, это оценка интеллектуальной составляющей суперкомпьютера.

Говоря о разнице между суперкомпьютерами и обычными компьютерами, надо отметить использование специализированного программного обеспечения. Операционная система суперкомпьютеров — это, как правило, Linux, либо другие виды Unix-систем. При составлении суперкомпьютерных программ используются специальные библиотеки для организации параллельного счета.

Детали:

Формат файла(-ов): doc

Тип работы: Реферат

Предмет: Компьютерные науки

Год написания: 2010

Страниц: 15

Литературы: 7 шт.

Цена: 68 руб. (можно купить часть работы)

Добавить комментарий

Ваш email не будет показан.

Получать новые комментарии по электронной почте. Вы можете подписаться без комментирования.