- Информация о материале
- Категория: Лекции
- Просмотров: 7803
1. Общие принципы организации высокопроизводительных ЭВМ и высокоскоростных вычислений
1.1. Повышение быстродействия
1.2. Организация быстродействующих вычислительных систем
2. Принципы векторной обработки
3. Факторы, снижающие пропускную способность
4. Оценка общей производительности
5. Литература
Появление супер ЭВМ в качестве самостоятельного класса вычислительных машин произошло в начале 80-х гг. К середине 1985 г. в мире действовало более 150 таких ЭВМ стоимостью около 10 млн. долл. каждая.
Важным фактором, послужившим причиной внезапного роста их популярности, является внезапное и очень резкое увеличение производительности ЭВМ за счет внедрения векторной обработки. В 70-х гг. ряд смелых идей был воплощен в целом классе машин, которые не имели коммерческого успеха, зато проложили путь к созданию нынешнего поколения суперЭВМ. Именно тогда впервые были реализованы принципы параллельной и векторной обработки. В 80-х гг. векторные машины практически стали обыденным явлением.
- Информация о материале
- Категория: Лекции
- Просмотров: 4827
Одним из принципиальных моментов разработки МВК “Эльбрус-2” является создание внутренней машинной организации, позволяющей достичь значительного упрощения системы математического обеспечения за счет приближения аппаратных возможностей к нуждам программирования.
Система команд и внутренняя структура МВК “Эльбрус-2”, включающая универсальный стековый механизм, приспособлены для программирования на языках высокого уровня и позволяют осуществлять эффективную компиляцию программ в машинный код. Рекурсивное использование процедур, работа нескольких пользователей с общими данными, практически неограниченный объем математической памяти, предоставляемый в распоряжении пользователя, динамическое распределение и защиты памяти, разветвленная система прерываний существенно облегчают программирование и повышают производительность машины. Высокая производительность МВК “Эльбрус-2” обеспечивается также архитектурными особенностями системы, среди которых прежде всего необходим отметить параллелизм обработки.
Параллельная обработка данных реализуется на двух уровнях — параллельных процессов и параллельного выполнения независимых команд. Первый уровень — это реализация эффективной многопроцессорной системы. второй уровень — обработка команд по принципу поточной линии с максимально возможным совмещением выполнения во времени.
Формально многопроцессорность системы “Эльбрус” заключается в том, что модули центральных процессоров (ЦП) и процессоров ввода-вывода (ПВВ) работают с общей оперативной памятью (ОП) параллельно и независимо друг от друга. Однако такое определение неполно.
Многопроцессорность — это не простое механическое объединение нескольких процессоров с общей памятью. Эффективная мультипроцессорная работа обеспечивается доступом в ОП по восьми независимым каналам, системой взаимного программного прерывания процессоров для синхронизации параллельной работы, аппаратно-реализованными семафорными операциями для синхронизации доступа к общим данным, динамическим распределением ресурсов, прежде всего памяти, повторной входимостью программ, универсальной и совершенной защитой памяти, специальной организацией сверхоперативной буферной памяти и др.
- Информация о материале
- Категория: Лекции
- Просмотров: 4247
Большинство из описанных выше структурных и архитектурных способов увеличения производительности ВС были открыты в 60-х годах и вначале применены на отдельных моделях ЭВМ 2-го и 3-го поколений, потом стали использоваться в ВС высокой производительности и, наконец, после усовершенствования апробирования нашли применение в серийных ЭВМ и ВС различных классов 3-го и 4-го поколений. Это обычный путь внедрения новых технических решений и не только в ЭВМ. Но бывает и так, что появляется машина, в которой сразу и успешно внедрены многие “революционные” технические идеи. Такие машины вместо жизненного цикла (морального старения) в десяток лет выпускаются 20 и более лет и кладут начало новому семейству.
В гражданской авиации такими машинами были ПО-2, ЛИ-2,. (ДС-3), Ил-62; в автомобильной промышленности – первая модель “Фольксваген”; среди ЭВМ – серия 6000 Control Data, семейство IBM-360/370, БЭСМ-6. За созданием таких моделей в вычислительной технике стоят имена выдающихся архитекторов-конструкторов ЭВМ: Сеймура Крея, Дж. Амдала, академика Лебедева – людей не только генерировавших передовые идеи, но и организаторов, создавших вокруг себя коллективы талантливых коллег и последователей.
