СУПЕРЭВМ

Архитектура суперкомпьютеров основана на идеях параллелизма и конвейеризации вычислений.

В этих компьютерах параллельно, то есть одновременно, выполняется множество похожих операций (это называется мультипроцессорной обработкой). Таким образом, сверхвысокое быстродействие обеспечивается не для всех задач, а только для задач, поддающихся распараллеливанию.

Конвейерная обработка — это работа по принципу конвейера, когда выполняется один шаг производственного процесса, а на всех рабочих местах в одно и то же время обрабатываются различные изделия на всевозможных стадиях. По такому же принципу устроено арифметико-логическое устройство суперкомпьютера.

Отличительной особенностью суперкомпьютеров являются векторные процессоры, оснащенные аппаратурой для параллельного выполнения операций с многомерными цифровыми объектами — векторами и матрицами.

Рисунок 2.10. СупеЭВМ

СуперЭВМ – это мощные многопроцессорные вычислительные машины (см. рисунок 2.10) с быстродействием сотни миллионов – десятки миллиардов операций в секунду. Суперкомпьютеры используются для решения сложных и больших научных задач (метеорология, гидродинамика и т. п.), в управлении, разведке, в качестве централизованных хранилищ информации и т.д.

Однако, приобрести суперкомпьютеры может только крупная фирма или научная организация, поскольку стоимость суперкомпьютера не сравнима со стоимостью компьютеров, находящихся в массовом производстве.

Прогресс в области сетевых технологий предопределил появление недорогих, но эффективных кластерных вычислительных систем, фактически являющихся одним из направлений развития компьютеров с массовым параллелизмом (MPP - massive parallel processing).

 

Рисунок.2.11. Структура кластера

Вычислительныйкластер – это совокупность компьютеров, объединенных в рамках некоторой сети для решения одной задачи. Общая структура кластера показана на рисунке 2.11.

В качестве вычислительных узлов обычно используются доступные на рынке многопроцессорные серверы. Выбор конкретной коммуникационной среды определяется многими факторами: особенностями класса решаемых задач, доступным финансированием, необходимостью последующего расширения кластера и т.п.