Суперкомпьютеры.ppt

СНГ TOP 50.
Сравнительный анализ, динамика изменений.»

схема ЭВМ, средства и способы доступа к элементам этой структурной

схемы, организация и разрядность интерфейсов ЭВМ, набор и доступность регистров, организация памяти и способы её адресации, набор и формат машинных команд процессора, способы представления и форматы данных, правила обработки прерываний. По перечисленным признакам и их сочетаниям среди архитектур выделяют:

Архитектура компьютера (англ. Computer architecture) — концептуальная структура компьютера, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.

1)По разрядности интерфейсов и машинных слов: 8-, 16-, 32-, 64-разрядные (ряд ЭВМ имеет и иные разрядности);
2)По особенностям набора регистров, формата команд и данных: CISC, RISC, VLIW;
3)По количеству центральных процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные.

Введение

бы автоматический режим выполнения команд и, как следствие, увеличение быстродействия

ЭВМ. (Напомним, что ранее все вычислительные машины хранили обрабатываемые числа в десятичном виде, а программы задавались путём установки перемычек на специальной коммутационной панели.) Нейман первым догадался, что программа может также храниться в виде набора нулей и единиц, причём в той же памяти, что и обрабатываемые ею числа.

Первая ЭВМ "Эниак" была создана в США в 1946 г. В группу создателей входил фон Нейман, который и предложил основные принципы построения ЭВМ.

Типы архитектур Архитектура Фон Неймана

которой программы и данные хранятся совместно в памяти компьютера.
В

противоположность её, гарвардская архитектура предполагает раздельное хранение в памяти программ и данных.

Кроме того, гарвардская архитектура обеспечивает потенциально более высокую скорость выполнения программы по сравнению с фон-неймановской за счет возможности реализации параллельных операций. Выборка следующей команды может происходить одновременно с выполнением предыдущей, и нет необходимости останавливать процессор на время выборки команды. Этот метод реализации операций позволяет обеспечивать выполнение различных команд за одинаковое число тактов, что дает возможность более просто определить время выполнения циклов и критичных участков программы.

Однопроцессорные

2000.11)
Hitachi CP-PACS (1996.11 — 1997.06)
Hitachi SR2201 (1996.06 — 1996.11)
Fujitsu Numerical Wind Tunnel (1994.11 — 1996.06)
Intel Paragon XP/S140 (1994.06 — 1994.11)
Fujitsu Numerical Wind

Tunnel (1993.11 — 1994.06)
TMC CM-5 (1993.06 — 1993.11)

Системы № 1 начиная с 1993 года

расчёте на пиковую производительность в 1,026 петафлопа (достигнута в июне 2008 года)

и 1,105 петафлопа (ноябрь 2008 года). Был самым производительным суперкомпьютером в мире и в 2009 году. IBM построила этот компьютер для Министерства энергетики США по гибридной схеме из 6480 двухъядерных процессоров AMD Opteron и 12 960 процессоров IBM Cell 8i в специальных стойках TriBlade, соединённых с помощьюInfiniband.
Roadrunner работает под управлением Red Hat Enterprise Linux совместно с Fedora и управляется по xCAT. Он занимает приблизительно 12 000 кв.футов (1100 м²) и весит 226 тонн. Энергопотребление — 3,9 МВт. Вступил в строй в июне 2008 года. Стоимость IBM Roadrunner составила 133 миллиона долларов.

Министерство энергетики планирует использовать RoadRunner для расчёта старения ядерных материалов и анализа безопасности и надёжности ядерного арсенала США. Также планируется использование для научных, финансовых, транспортных и аэрокосмических расчётов.
Он моделирует такие вещи, как темная энергия и темное вещество, он обрабатывает данные и моделирует галактики с триллионами звезд при скорости более петафлопа или одного квадрильона вычислений в секунду. Поразительная производительность Roadrunner переводит пропускную способность вычислений на совершенно другой уровень. В результате мы получаем невероятный внешний вид загадочной невидимой вселенной. Пока что такие компьютеры все еще находятся на стадии разработки, но планируется, что уже к 2012 году будет выпущен 20-петафлопный компьютер.

на достижение скорости обработки данных, превышающей 1 петафлопс. На данный момент

успешно достигнута скорость почти в 500 терафлопс. Является совместным проектом фирмы IBM (подразделение Rochester MN и исследовательский центр Томаса Уотсона), Ливерморской национальной лаборатории, Министерства энергетики США (которое частично финансирует проект) и академических кругов. Предусмотрено четыре этапа проекта: Blue Gene/L, Blue Gene/C, Blue Gene/P и Blue Gene/Q. Проект был награждён Национальной Медалью США в области технологий и инноваций 18 сентября 2009 года. Президент Барак Обама вручил награду 7 октября 2009.

Blue Gene/L - это первый компьютер серии IBM Blue Gene, разработанный совместно с Ливерморской национальной лабораторией. Его теоретическая пиковая производительность составляет 360 терафлопс, а реальная производительность, полученная на тесте Linpack, около 280 терафлопс. После апгрейда в 2007 году реальная производительность увеличилась до 478 терафлопс при пиковой производительности в 596 терафлопс. В ноябре 2006 года 27 компьютеров из списка TOP500имели архитектуру Blue Gene/L.
Предполагается использовать для исследования процесса сворачивания белков. Это очень сложный процесс, понимание которого очень важно для продолжения исследований в области биохимии, генетики