- •1 Способ.
- •2 Способ.
- •Организация однопроцессорных эвм.
- •Основные устройства входящие в эвм.
- •Система прерываний.
- •Система памяти. Классификация памяти.
- •Динамическая память.
- •Режим чтения записи.
- •Режим регенерации информации.
- •Режим страничной чтения записи.
- •Синхронная и асинхронная память.
- •Синхронная динамическая память
- •Кэш память
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Пзу на 4 байта
- •Ппзу (Программированные пользователем запоминающие устройства)
- •Фрагмент ппзу (рисунок)
- •Спзу (Стираемые постоянные запоминающие устройства)
- •Фрагмент спзу (рисунок)
- •Эипзу (Электрические изменяемые постоянные запоминающие устройства)
- •Модульный принцип построения памяти
- •Организация плоской памяти
- •Особенности pdp-11
- •Организация памяти ibm – pc
- •Виды организации памяти
- •Прямой доступ к памяти (пдп, dma)
- •Принцип пдп
- •Упрощенный алгоритм обмена.
- •Структурная схема контроллеров пдп
- •Устройства массовой памяти или внешние запоминающие устройства.
- •Ограничения fat
- •Файловые системы ntfs
- •Общие выводы:
- •Оптические накопители.
- •Интерфейсы внешних запоминающих устройств.
- •Клавиатура.
- •Мониторы.
- •Интерфейс Centronics
- •Вычислительные комплексы и системы Параллельная обработка информации
- •Конвейер арифметических операций
- •Конвейер команд
- •Многопроцессорные вычислительные системы.
- •Типы структурной организации (мпвк).
- •С общей шиной.
- •С разделяемой памятью. ( с многоходовыми озу)
- •Особенности организации вычислительных комплексов.
- •Комплексы с общем полем оперативной памяти.
- •Комплексы cmmp.
- •Проект Эльбрус.
- •Этапы проекта Эльбрус
- •Структура Эльбрус 2 (рис.)
- •Основополагающие принципы проекта
- •Эвм Эльбрус 3м
- •Супер эвм мвс – 100к
- •Супер эвм мвс 15000 вм
- •Супер эвм мвс – 6000
- •Проект blue gene
- •Вычислительные системы. Системы с конвейерной обработкой информации.
- •Система cray
- •Матричные системы окмд.
- •Ассоциативные системы.
- •Функционально распределенные системы.
- •Транспьютеры.
Основополагающие принципы проекта
Полная программная совместимость с Эльбрус – 1 и Эльбрус – 2.
Исключение Asembler – только высокий уровень программирования.
Каждый из 16 процессоров имеет локальное АЗУ на 16 Мб и может обращаться к общему АЗУ в 2 Гб.
Командное слово 288 бит(VLIW – очень длинное командное слово). Обеспечивает микро-распараллеливания на уровне команд.
Каждая команда может:
- запускать 7 арифметических операций;
- записывать результат в стек;
- параллельно выполнять условный и безусловный переходы;
- параллельно обращаться по 8 каналам в локальную или глобальную память;
Арифметические устройства выполнены конвейерными с обеспечением загрузки каждого такта машины.
Работа по оптимизации ресурса возможна на трансляторе.
Реализован кэш, буфер команд - 2000, буфер стек – 1000, буфер массивов 512 слов.
2003 год – микропроцессор Эльбрус.
Отечественная архитектура – Е2К.
Реализована технология VLIW, за один такт выполняется 23 операции.
Обеспечивается полная совместимость с архитектурой Intel x86.
Технологический процесс 0,13 мкм.
Тактовая частота – 300 МГц.
Пиковая производительность – 4,8 GFLOPS.
Разрядность данных – 32 и 64(для целых), 80 – вещественные.
Кэш команд – 64 Кбайт.
Кэш данные – 64 Кбайт.
Кэш второго уровня 256 Кбайт.
Пропускная способность шины связи и КЭШем – 9,6 Кбайт в секунду.
С Оперативной памятью – 4,8 Гб в секунду.
Количество транзисторов – 50 мм.
Размер корпуса 31x31x2,5 мм.
Напряжение питания – 1В и 3,3В.
Рассеиваемая мощность 5 Ват.
В состав Эльбруса входит 6 арифметико-логических устройств работающих под одним устройством управления.
Аппаратное устройство подкачки массивов существенно ускоряет работы с матрицами и векторами. Мультиплексор данных распределяет поток данных по 6 АЛУ.
Эвм Эльбрус 3м
Создан на базе процессоров Эльбрус Е2К. Поставляется с операционной системой МСВЭ на основе Linux.
Программная совместимость с Эльбрус – 1,2,3.
В 2008 году 100 серверов для обороны отрасли.
Производительность – 9,6 GFLOPS.
Обеспечивает работу в многопользовательском многозадачном режиме времени.
Характеристика:
2 микропроцессора Эльбрус.
Тактовая частота - 300 МГц.
Объем АЗУ – 8 Гб.
Производительность – 9,6 GFLOPS.
Объем дисковой памяти 160 ГБ.
Шина устройств – PCI, SBUS
20 каналов прерываний.
Работа на отказ – 10000 часов.
Питание - 220В.
Потребляемая мощность 250 Ват.
Двухпроцессорная система.
Супер эвм мвс – 100к
Производительность – 150 ТFLOPS.
Состав: решающее поле на 990 вычислительных модулей, включающих 7920 процессорных ядров.
Процессор - Xean.
Средства коммутации построены на аппаратуре Cisco, включают транспортную управляющую сеть по технологии GE.
Базовый модуль содержит два четырех ядерных процессора Ксенон.
Оперативная память – 4Гб.
Жесткий диск – 36 Гб.
Два интеграционных контроллера GE.
Сеть реализовывается двумя уровнями коммутаторов.
В дуплексном режиме 1400 Мб в секунду.
3,2 м в секунду – задержка.
Управляемая сеть обеспечивает запуск программ, а передачу – служебной информации.
В программном обеспечении используется среда параллельного программирования MVAPICH.
Поддерживает компиляторы всех основных языков, включая FOPTRAN.
Такие машины стоят в ИПМ РАН.