Развитие параллелизма в работе устройств ЭВМ, многопроцессорные и многомашинные вычислительные системы. Суперкомпьютеры.
ILLIAC IV — суперкомпьютер семейства ILLIAC (ILLInois Automated Computer) 1965 года выпуска. Был построен университетом Иллинойса совместно с корпорацией Burroughs по заказу NASA
ЭВМ Сеймура Крея Сеймур Крей- «отец» суперкомпьютеров 1951 - ERA После поглощения ERA компьютер выпускался как UNIVAC-1103 1957 - CDC 1604 0, 04 -0, 2 млн. оп. /с Первая машина на германиевых транзисторах вместо ламп. 1964 - CDC 6600 3 млн. оп. /с Первый суперкомпьютер в мире, использовал VLIW-архитектуру. 1971 - CDC 7600 10 MFLOPS Самый быстрый суперкомпьютер общего назначения с 1971 по 1975 годы. 1976 - Cray-1 133 MFLOPS Применение архитектуры команд «регистр-регистр» , первый в мире векторный суперкомпьютер. 1985 - Cray-2 1, 9 GFLOPS Платы для улучшения охлаждения были погружены в охлаждающую жидкость. За это машину назвали «компьютером в аквариуме»
Многопроцессорные ЭВМ классов SMP, MPP, NUMA.
Массивно-параллельные системы (MPP) Архитектура : Система состоит из однородных вычислительных узлов, включающих: – один или несколько центральных процессоров (обычно RISC), – локальную память (прямой доступ к памяти других узлов невозможен), – коммуникационный процессор или сетевой адаптер – иногда - жесткие диски (как в SP) и/или другие устройства В/В Масштабируемость : Общее число процессоров в реальных системах достигает нескольких
Симметричные мультипроцессорные системы (SMP) • Архитектура • Система состоит из нескольких однородных процессоров и массива общей памяти (обычно из нескольких независимых блоков). Все процессоры имеют доступ к любой точке памяти с одинаковой скоростью. Процессоры подключены к памяти либо с помощью общей шины (базовые 2 -4 процессорные SMP-сервера), либо с помощью crossbar-коммутатора (HP 9000). Аппаратно поддерживается когерентность кэшей. • • Масштабируемость Наличие общей памяти сильно упрощает взаимодействие процессоров между собой, однако накладывает сильные ограничения на их число - не более 32 в реальных системах. Для построения масштабируемых систем на базе SMP используются кластерные или NUMA-архитектуры.
Системы с неоднородным доступом к памяти (NUMA) • Архитектура • Система состоит из однородных базовых модулей (плат), состоящих из небольшого числа процессоров и блока памяти. Модули объединены с помощью высокоскоростного коммутатора. Поддерживается единое адресное пространство, аппаратно поддерживается доступ к удаленной памяти, т. е. к памяти других модулей. При этом доступ к локальной памяти в несколько раз быстрее, чем к удаленной. В случае, если аппаратно поддерживается когерентность кэшей во всей системе (обычно это так), говорят об архитектуре cc-NUMA (cache-coherent NUMA) • Масштабируемость NUMA-систем ограничивается объемом адресного пространства, возможностями аппаратуры поддежки когерентности кэшей и возможностями операционной системы по управлению большим числом процессоров. На настоящий момент, максимальное число процессоров в NUMA-системах составляет 256 (Origin 2000).
Кластерные системы • Архитектура • Набор рабочих станций (или даже ПК) общего назначения, используется в качестве дешевого варианта массивно-параллельного компьютера. Для связи узлов используется одна из стандартных сетевых технологий (Fast/Gigabit Ethernet, Myrinet) на базе шинной архитектуры или коммутатора. При объединении в кластер компьютеров разной мощности или разной архитектуры, говорят о гетерогенных (неоднородных) кластерах. Узлы кластера могут одновременно использоваться в качестве пользовательских рабочих станций. В случае, когда это не нужно, узлы могут быть существенно облегчены и/или установлены в стойку. •
Отечественные многопроцессорные вычислительные комплексы МВК Эльбрус-2 — разработан в 1977— 1984 гг. , сдан в 1985 году. Производительность на 10 процессорах (из них 2 считались резервными) — 125 млн оп/с ПС-2000 - 1981 г, производительность 200 млн оп/с ПС-3000 - производительность - 3 млрд. опер. /сек. МВС-100 K предназначен для решения сложных научнотехнических задач. Пиковая производительность составляет 140, 16 Tflops. МВС 1000/96 имеет производительностью по Linpack 300 Гфлопс и пиковую производительность 450, 8 млрд. оп/сек. МВС 1000 М имеет пиковую производительность 1024 млрд. оп. /с
Персональные ЭВМ и рабочие станции. Микропроцессоры • • • Intel 4004 — 4 -битный микропроцессор, разработанный Intel и выпущенный 15 ноября 1971 года. Эта микросхема считается первым в мире коммерчески доступным однокристальным микропроцессором. Однако, в 1970 году, более чем за год до выхода чипа i 4004, был изготовлен военный микропроцессор F 14 CADC, который был засекречен до 1998 года. В 1975 году был создан 8 -разрядный МП 8080. В 1981 году были созданы 16 -разрядный МП 8086 и 8088 В 1985 году был создан 32 -разрядный МП i 386, содержащий уже 275 тысяч транзисторов и обеспечивающий 5 миллионов операций в секунду. В 1989 году микропроцессор i 486 содержал 1 200 000 транзисторов и обладал быстродействием 20 миллионов операций в секунду. В 1993 году появился 32 -разрядный Pentium, содержащий 3100000 транзисторов и обладающий быстродействием 90 миллионов операций в секунду 29 мая 2001 года появился 64 -разрядный Itanium В январе 2006 года был представлен Intel Core 8 сентября 2009 года - Intel Core i 5 4 января 2010 года представлен Intel Core i 3 Июль 2010 года - Intel Core i 7
Компьютерные сети • Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, которые могут обмениваться между собой информацией. Классификация компьютерных сетей по топологии • Линейные • Кольцевые • «Звезда» • Общая шина • «Дерево» • Полносвязные • Смешанные
Скачать презентацию Развитие параллелизма в работе устройств ЭВМ многопроцессорные и
история вт.ppt