Особенности организации вычислительных комплексов.
Выделяют 4 группы:
МПВК и ММВК построены по классическим схемам;
ММВК построен на базе ЭВМ, память для которого доступна для других ЭВМ;
Комплексы с общем полем оперативной памяти;
Неподдающиеся классификации.
Классические комплексы.
Классический МПВК с большим числом процессоров не оправдали ожиданий из-за сложности приложений вычислительного процесса. Кроме того существует правило 25%. При добавлении каждого следующего процессора производительность каждого процессора падает на 25%
1-100%
2-75%+75%=150%
На общей шине используется до 4 процессоров.
Комплексы с общем полем оперативной памяти.
Комплексы с общим доступом ОЗУ и ВЗУ. Для этого предусматриваются специальные связи, а система адресации позволяет рассматривать все запоминающие устройства как единое целое.
Комплексы с общем полем оперативной памяти.
Каждая ЭВМ имеет собственное локальное ОЗУ(меньше чем в серийной комплектации, пример: не 4Гб, а 1Гб, эти 3Гб «делегируют» в общий модуль оперативной памяти доступный для всех ЭВМ.
Комплекс СM – это группа ЭВМ объединенные в один кластер
Комплексы cmmp.
Этот ВК построен на основе широко известных мини-ЭВМ PDP-11/40 фирмы DEC. В комплексе может быть до 16 таких ЭВМ. С помощью матричного коммутатора (16X16) к любой из этих ЭВМ может подключаться один из 16 модулей памяти (МП), создающих таким образом общее для процессоров всех ЭВМ поле памяти. Каждый модуль памяти имеет емкость 1 млн. слов (2 Мбайт). Так как адресное поле ЭВМ составляет 18 разрядов, а общее адресное пространство равно 32 Мбайт, обращение процессоров к общей памяти осуществляется через специальный транслятор адреса (ТА), который работает с достаточно высокой скоростью: задержка не превышает 250 нс. Кроме связи ЭВМ через общую память имеется связь посредством общей межпроцессорной шины, что обеспечивает взаимные прерывания с тремя уровнями, синхронизацию процессоров, а также выполнение некоторых функций управления (каждый процессор может останавливать и запускать любой другой процессор).
Проект Эльбрус.
TFLOP – операция с плавающей точкой.
«Эльбрус» — серия советских суперкомпьютеров, разработанных в Институте точной механики и вычислительной техники (ИТМиВТ) в 1970—1990-х годах, а также процессоры и системы на их основе, разработанные в МЦСТ.
Лекция № 11
В польской инверсной записи записывается так: a, b, c, *, d, -, /
Этапы проекта Эльбрус
Эльбрус –1 – 1.2 млн. операций в секунду.
Эльбрус-2 – 100 млн. операций в секунду.
Формат данных: 32 разряда – полслова, 64 разряда – слово, 128 разрядов – двойное слово.
Формат команды – 64 разряда.
Структура Эльбрус 2 (рис.)
ЦП1-ЦП10 – центральные процессоры.
ПВВ1-ПВВ4 – процессоры ввода/вывода.
БК – быстрый канал.
СК – стандартный канал.
КНОП1-КНОП8 – коммутаторы модулей оперативной памяти.
МОП1-МОП32 – модули оперативной памяти.
МНМД1-МНМД128 – накопители на магнитных дисках.
ППД1-ППД10 – процессоры передачи данных.
В МПВК в Эльбрус - 2 входят:
- от 1 до 32 процессоров;
- от 1 до 4 процессоров ввода/вывода;
Аппаратно реализующие функции ОС по обмену данных..
Каждый процессор ввода/вывода имеет 40 каналов связи: 8 – быстрых и 32 – стандартных.
Работа с удаленными станциями осуществляется с помощью ППД, являющихся самостоятельными модулями со своей памятью системы команд. Все компоненты работают параллельно и независимо друг от друга. ОС динамически распределяет задачи между ресурсами системы.
Все задания и процессы находятся в общей очереди, ожидая освобождения нужного ресурса.
Комплекс классический.
Пиковая производительность – 120 млн. в секунду.
Максимальный объем оперативной памяти – 144 Мб.
Эльбрус – 3.
Структурная организация – разделяемая память.
Шестнадцати процессорная система.
Производительность – 10 млрд. операций в секунду.