- •Раздел 1. Основы вычислительной техники
- •Тема 1.4 Вычислительные системы
- •Тема 1. 4 Вычислительные системы
- •Классификация вычислительных систем
- •Однородные вс:
- •Неоднородные вс:
- •Тема 1. 4 Вычислительные системы Архитектура вычислительных систем
- •Архитектура окод:
- •Архитектура окмд:
- •Тема 1. 4 Вычислительные системы Кластеры
- •Повышение надежности и готовности системы в целом за счет:
Раздел 1. Основы вычислительной техники
Тема 1.4 Вычислительные системы
Тема 1. 4 Вычислительные системы
Классификация вычислительных систем
Закономерности развития электронной ВТ
-
Преобладает классическая структура фон Неймана - метод последовательных вычислений;
-
Постоянный рост быстродействия и интеллектуальности;
-
Комплексное совершенствование:
-
элементная база,
-
структурно-аппаратные решения,
-
алгоритмы;
-
системное и прикладное ПО;
-
-
Сегодня резервы классической структуры исчерпаны
Перспектива:
-
параллельные вычисления,
-
многопроцессорные системы и сети,
Вычислительная система
Термин вычислительная система подчеркивает возможности построения параллельных ветвей в вычислениях, что не предусматривалось классической структурой ЭВМ
Отличительные черты:
-
наличие нескольких вычислителей
-
разделение процессов обработки информации и ее ввода-вывода,
-
многопользовательская и многопрограммная обработка.
Вычислительная система (ВС) - это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации
Цели ВС
-
Повышение производительности системы за счет ускорения процессов обработки данных,
-
Повышение надежности и достоверности вычислений,
-
Предоставление пользователям дополнительных сервисных услуг и т.д.
Принципы построения ВС
-
возможность работы в разных режимах;
-
модульность структуры технических и программных средств
-
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
Классификация ВС
По назначению:
-
Универсальные ВС - предназначаются для решения широкого круга задач.
-
Специализированные ВС:
-
структура м.б. ориентирована на определенные виды обработки информации:
-
матричные вычисления,
-
решение алгебраических, дифференциальных и интегральных уравнений и т.п.;
-
• включение в состав ВС специального оборудования и пакетов обслуживания техники.
По типу:
-
Многомашинные
-
Многопроцессорные
Многомашинные системы
-
Используются для повышения:
-
производительности,
-
надежности,
-
достоверности вычислений.
-
-
Могут работать в режимах:
-
с резервированием (режим повышенной надежности)
-
параллельных вычислений:
-
режим повышенной достоверности (ВМ решают одну задачу параллельно)
-
режим повышенной производительности (ВМ работают над собственными подзадачами)
-
-
Многомашинные системы
-
Используются для повышения:
-
производительности,
-
надежности,
-
достоверности вычислений.
-
-
Могут работать в режимах:
-
с резервированием (режим повышенной надежности)
-
параллельных вычислений:
-
режим повышенной достоверности (ВМ решают одну задачу параллельно)
-
режим повышенной производительности (ВМ работают над собственными подзадачами)
-
-
Многопроцессорные системы - это
-
комплексирование нескольких процессоров;
-
общая оперативная память;
-
работа под управлением единой операционной системы
-
(+) обеспечивается режим повышенной оперативности
-
(-) конфликты доступа к памяти
-
(-) сложные алгоритмы приоритетного обслуживания
-
(-) сложные схемы аппаратной коммутации
По типу ЭВМ или процессоров