Параллельная машина как процессоров, памяти и некоторые методы коммуникации между ними, сферы применения. Рассмотрение особенностей организации параллельности вычислений. Анализ типовых схем коммуникации в многопроцессорных вычислительных системах.
Параллельной машиной называют набор процессоров, памяти и некоторые методы коммуникации между ними. Применение параллельных вычислительных систем является стратегическим направлением развития вычислительной техники. Это обстоятельство вызвано не только принципиальным ограничением максимально возможного быстродействия обычных последовательных ЭВМ, но и постоянным существованием вычислительных задач, для решения которых возможностей существующих средств вычислительной техники всегда оказывается недостаточно. Так, современные проблемы большого вызова возможностям современной науки и техники: моделирование климата, генная инженерия, проектирование интегральных схем, анализ загрязнения окружающей среды, создание лекарственных препаратов и др., - требуют для своего анализа ЭВМ с производительностью более 1000 миллиардов операций с плавающей запятой в сек. Организация параллельности вычислений, когда в один и тот же момент времени выполняется одновременно несколько операций обработки данных, осуществляется, в основном, введением избыточности функциональных устройств (многопроцессорности). Однако, на первых порах развития высокопроизводительных вычислений появилась необходимость совместного развития всех трех перечисленных направлений. Появилось большое количество вычислительных систем с разнообразной архитектурой, исследованы многие варианты их использования при решении возникающих задач. В настоящее время все суперкомпьютеры являются параллельными системами. С появлением параллельных систем возникли новые проблемы: - как обеспечить эффективное решение задач на той или иной параллельной системе, и какими критериями эффективности следует пользоваться; - как описать класс тех задач, которые естественно решать на данной параллельной системе, а также класс задач, не поддающихся эффективному распараллеливанию; - как обеспечить преобразование данного алгоритма в подходящую для рассматриваемой параллельной системы форму (т.е. как распараллелить алгоритм); - как поддержать переносимость полученной программы на систему с другой архитектурой; - как сохранить работоспособность программы и улучшить ее характеристики при модификации данной системы; в частности, как обеспечить работоспособность программы при увеличении количества параллельных модулей. В настоящее время разрабатываются стандарты для математического обеспечения параллельных вычислительных систем; в частности, постоянно дорабатываются стандарты MPI и Open MP, а также некоторые другие. 1. Классификации Классификация Флина: Наибольшее распространение получила классификация вычислительных систем, предложенная в 1966 г. профессором Стенфордского университета М.Д.Флином (M.J.Flynn) - классификация Флина . К таким объектам относятся магистральные нефте и газопроводы, электроэнергетические системы (ЭЭС) и другие крупно масштабные объекты.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
