Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
Библиотека Рефераты Курсовые Дипломы Поиск
сделать стартовой добавить в избранное
Кефирный гриб на сайте za4eti.ru

Промышленность и Производство Промышленность и Производство     Техника Техника

Параллельные компьютеры и супер-ЭВМ

Совок №5.
Длина совка: 22 см. Цвет в ассортименте, без возможности выбора.
18 руб
Раздел: Совки
Горшок торфяной для цветов.
Рекомендуются для выращивания крупной рассады различных овощных и цветочных, а также для укоренения саженцев декоративных, плодовых и
7 руб
Раздел: Горшки, ящики для рассады
Ручка "Шприц", желтая.
Необычная ручка в виде шприца. Состоит из пластикового корпуса с нанесением мерной шкалы. Внутри находится жидкость желтого цвета,
31 руб
Раздел: Оригинальные ручки

Параллельные компьютеры и супер-ЭВМ Воеводин Вл.В. О том, что где-то существуют некие мистические "очень мощные" компьютеры слышал, наверное, каждый. В самом деле, не так давно было много разговоров о поставке в Гидрометеоцентр России могучих компьютеров фирмы Cray Research. В ноябре 1999 года состоялось официальное открытие Межведомственного суперкомпьютерного центра, который в настоящий момент имеет компьютер с 768 процессорами. Опять же, если компьютер с именем Deep Blue обыграл самого Гарри Каспарова, то он, согласитесь - и здесь интуиция Вас не подвела, ну никак не может быть простой персоналкой. Для многих подобные компьютеры так и остаются тайной за семью печатями, некой ERRA I COG I A, с которой ассоциации всегда связаны с чем-то большим: огромные размеры, большие задачи, крупные фирмы и компании, невероятные скорости работы или что-то иное, но обязательно это будет "на грани", для чего "обычного" явно мало, а подойдет только "супер", суперкомпьютер или супер-ЭВМ. В этом интуитивном восприятии есть изрядная доля истины, поскольку к классу супер-ЭВМ принадлежат лишь те компьютеры, которые имеют максимальную производительность в настоящее время. Быстрое развитие компьютерной индустрии определяет относительность данного понятия - то, что десять лет назад можно было назвать суперкомпьютером, сегодня под это определение уже не попадает. Например, производительность персональных компьютеров, использующих Pe ium-III/500MHz, сравнима с производительностью суперкомпьютеров начала 70-х годов, однако по сегодняшним меркам суперкомпьютерами не являются ни те, ни другие. В любом компьютере все основные параметры тесно связаны. Трудно себе представить универсальный компьютер, имеющий высокое быстродействие и мизерную оперативную память, либо огромную оперативную память и небольшой объем дисков. Следуя логике, делаем вывод: супер-ЭВМ это компьютеры, имеющие в настоящее время не только максимальную производительность, но и максимальный объем оперативной и дисковой памяти (вопрос о специализированном ПО, с помощью которого можно эффективно всем этим воспользоваться, пока оставим в стороне). Так о чем же речь и какие суперкомпьютеры существуют в настоящее время в мире? Вот лишь несколько параметров, дающих достаточно красноречивую характеристику машин этого класса. Компьютер ASCI WHI E, занимающий первое место в списке пятисот самых мощных компьютеров мира, объединяет 8192 процессора Power 3 с общей оперативной памятью в 4 Терабайта и производительностью более 12 триллионов операций в секунду. Супер-ЭВМ и сверхвысокая производительность: зачем? Простые рассчеты показывают, что конфигурации подобных систем могут стоить не один миллион долларов США - ради интереса прикиньте, сколько стоят, скажем, лишь 4 Тбайта оперативной памяти? Возникает целый ряд естественных вопросов: какие задачи настолько важны, что требуются компьютеры стоимостью несколько миллионов долларов? Или, какие задачи настолько сложны, что хорошего Пентиума не достаточно? На эти и подобные им вопросы хотелось бы найти разумные ответы. Для того, чтобы оценить сложность решаемых на практике задач, возьмем конкретную предметную область, например, оптимизацию процесса добычи нефти.

Имеем подземный нефтяной резервуар с каким-то число пробуренных скважин: по одним на поверхность откачивается нефть, по другим обратно закачивается вода. Нужно смоделировать ситуацию в данном резервуаре, чтобы оценить запасы нефти или понять необходимость в дополнительных скважинах. Примем упрощенную схему, при которой моделируемая область отображается в куб, однако и ее будет достаточно для оценки числа необходимых арифметических операций. Разумные размеры куба, при которых можно получать правдоподобные результаты - это 100 100 100 точек. В каждой точке куба надо вычислить от 5 до 20 функций: три компоненты скорости, давление, температуру, концентрацию компонент (вода, газ и нефть - это минимальный набор компонент, в более реалистичных моделях рассматривают, например, различные фракции нефти). Далее, значения функций находятся как решение нелинейных уравнений, что требует от 200 до 1000 арифметических операций. И наконец, если исследуется нестационарный процесс, т.е. нужно понять, как эта система ведет себя во времени, то делается 100-1000 шагов по времени. Что получилось: 106(точек сетки) 10(функций) 500(операций) 500(шагов по времени) = 2.5 1012 2500 миллиардов арифметических операций для выполнения одного лишь расчета! А изменение параметров модели? А отслеживание текущей ситуации при изменении входных данных? Подобные расчеты необходимо делать много раз, что накладывает очень жесткие требования на производительность используемых вычислительных систем. Примеры использования суперкомпьютеров можно найти не только в нефтедобывающей промышленности. Вот лишь небольшой список областей человеческой деятельности, где использование суперкомпьютеров действительно необходимо: автомобилестроение нефте- и газодобыча фармакология прогноз погоды и моделирование изменения климата сейсморазведка проектирование электронных устройств синтез новых материалов и многие, многие другие В 1995 году корпус автомобиля issa Maxima удалось сделать на 10% прочнее благодаря использованию суперкомпьютера фирмы Cray ( he A la a Jour al, 28 мая, 1995г). С помощью него были найдены не только слабые точки кузова, но и наиболее эффективный способ их удаления. По данным Марка Миллера (Mark Miller, Ford Mo or Compa y), для выполнения crash-тестов, при которых реальные автомобили разбиваются о бетонную стену с одновременным замером необходимых параметров, съемкой и последующей обработкой результатов, компании Форд понадобилось бы от 10 до 150 прототипов новых моделей при общих затратах от 4 до 60 миллионов долларов. Использование суперкомпьютеров позволило сократить число прототипов на одну треть. Совсем недавний пример - это развитие одной из крупнейших мировых систем резервирования Amadeus, используемой тысячами агенств со 180000 терминалов в более чем ста странах. Установка двух серверов Hewle -Packard 600 по 12 процессоров в каждом позволила довести степень оперативной доступности центральной системы до 99.85% при текущей загрузке около 60 миллионов запросов в сутки. И подобные примеры можно найти повсюду. В свое время исследователи фирмы DuPo искали замену хлорофлюорокарбону.

Нужно было найти материал, имеющий те же положительные качества: невоспламеняемость, стойкость к коррозии и низкую токсичность, но без вредного воздействия на озоновый слой Земли. За одну неделю были проведены необходимые расчеты на суперкомпьютере с общими затратами около 5 тысяч долларов. По оценкам специалистов DuPo , использование традиционных экспериментальных методов исследований потребовало бы около трех месяцев и 50 тысяч долларов и это без учета времени, необходимого на синтез и очистку необходимого количества вещества. Увеличение производительности ЭВМ, за счет чего? А почему суперкомпьютеры считают так быстро? Вариантов ответа может быть несколько, среди которых два имеют явное преимущество: развитие элементной базы и использование новых решений в архитектуре компьютеров. Попробуем разобраться, какой из этих факторов оказывается решающим для достижения рекордной производительности. Обратимся к известным историческим фактам. На одном из первых компьютеров мира - EDSAC, появившемся в 1949 году в Кембридже и имевшем время такта 2 микросекунды (2 10-6 секунды), можно было выполнить 2 арифметических операций за 18 миллисекунд, то есть в среднем 100 арифметических операций в секунду. Сравним с одним вычислительным узлом современного суперкомпьютера Hewle -Packard V2600: время такта приблизительно 1.8 наносекунды (1.8 10-9 секунд), а пиковая производительность около 77 миллиардов арифметических операций в секунду. Что же получается? За полвека производительность компьютеров выросла более, чем в семьсот миллионов раз. При этом выигрыш в быстродействии, связанный с уменьшением времени такта с 2 микросекунд до 1.8 наносекунд, составляет лишь около 1000 раз. Откуда же взялось остальное? Ответ очевиден -- использование новых решений в архитектуре компьютеров. Основное место среди них занимает принцип параллельной обработки данных, воплощающий идею одновременного (параллельного) выполнения нескольких действий. Параллельная обработка данных на ЭВМ Параллельная обработка данных, воплощая идею одновременного выполнения нескольких действий, имеет две разновидности: конвейерность и собственно параллельность. Оба вида параллельной обработки интуитивно понятны, поэтому сделаем лишь небольшие пояснения. Параллельная обработка. Если некое устройство выполняет одну операцию за единицу времени, то тысячу операций оно выполнит за тысячу единиц. Если предположить, что есть пять таких же независимых устройств, способных работать одновременно, то ту же тысячу операций система из пяти устройств может выполнить уже не за тысячу, а за двести единиц времени. Аналогично система из устройств ту же работу выполнит за 1000/ единиц времени. Подобные аналогии можно найти и в жизни: если один солдат вскопает огород за 10 часов, то рота солдат из пятидесяти человек с такими же способностями, работая одновременно, справятся с той же работой за 12 минут - принцип параллельности в действии! Кстати, пионером в параллельной обработке потоков данных был академик А.А.Самарский, выполнявший в начале 50-х годов расчеты, необходимые для моделирования ядерных взрывов.

производитель vendor; не зависящий от производителя vendor independent производительность компьютера (быстродействие ЭВМ) computer performance, computer speed производить make; produce;(действия) exert производная derivate; брать производную derive производный derivative, derived производный элемент данных derived data item производственные испытания factory testing произвольная втяжка custom indent произвольная выборка random access произвольная ширина custom width произвольный arbitrary, optional; custom; random произвольныйдоступ random access; arbitrary access произвольный поворот (команда графического редактора) free rotate произвольный порядок random order происходить 1

1. Принципы работы системы управления параллельными процессами в локальных сетях компьютеров

2. Содержание договора о передаче прав на программу для ЭВМ

3. История компьютера и компьютерной техники

4. Программные средства и приёмы работы на компьютере

5. Информационные технологии в экономике. Информационная безопасность в сетях ЭВМ

6. Компьютеры как средство общения людей
7. Семейство компьютеров PS/2
8. Схемотехника ЭВМ

9. Устройство компьютера

10. Современное поколение персональных компьютеров

11. Цифровые ЭВМ

12. Параллельный интерфейс: LPT-порт

13. Состав и принципы построения ЭВМ

14. Внешние устройства персонального компьютера

15. Архитектура персонального компьютера

16. История компьютера и компьютерной техники

Набор разделочных досок на подставке.
Материал: полипропилен. Размер: 335х240х78 мм. В наборе: 3 разделочные доски. В ассортименте без возможности выбора.
453 руб
Раздел: Пластиковые
Увлекательная настольная игра "Турбосчет".
Настольная игра "Турбосчёт" - весёлая и очень динамичная обучающая игра, которая мгновенно увлекает и детей, и взрослых. Правила
392 руб
Раздел: Математика, цифры, счет
Бутылка под оливковое масло "Тоскана", 18x8,5x24 см, 1100 мл.
Бутылка под оливковое масло. Размер: 18x8,5x24 см. Материал: доломит. Объем: 1100 мл.
315 руб
Раздел: Ёмкости для масла, уксуса

17. Управление звуковой картой компьютера

18. Если разобрать компьютер

19. Информационные потоки в ЭВМ. Алгоритм работы процессора

20. Как появились компьютеры

21. Локальная шина персонального компьютера

22. Организация обмена информацией между микроконтроллером семейства MCS-51 фирмы Intel и персональным компьютером
23. Персональный компьютер, его состав и назначение
24. Промышленные компьютеры

25. Компьютеры SPARC-архитектуры

26. Аппаратное обеспечение персональных компьютеров

27. Базовая аппаратная конфигурация персонального компьютера

28. Шум компьютера

29. Классификация и техническая реализация основных устройств ЭВМ

30. История развития ЭВМ. Механические и электромеханические счетные машины

31. История развития устройств ввода ЭВМ

32. История компьютеров

Набор для проведения раскопок "Dino Excavation. Динозавры" (Стегозавр и Тираннозавр).
Набор "Стегозавр и Тираннозавр" из серии Dino Excavation создан специально для детей, интересующихся палеонтологией. В комплекте
355 руб
Раздел: Археологические опыты
Электронный звуковой плакат "Космос", артикул PL-13-SPACE.
Электронный звуковой плакат в увлекательной и доступной форме расскажет ребенку о космосе и космических объектах на русском и английском
794 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Набор салатниц "Loraine", 10 предметов.
Форма: круглая. Материал: стекло, пластик. Цвет салатниц: прозрачный, рисунок. Диаметр: 17 см, 14 см, 12,5 см, 10,5 см, 9 см. Объем: 1,1
368 руб
Раздел: Наборы

33. Задачи графических преобразований в приложениях моделирования с использованием ЭВМ

34. Типовые расчеты надежности систем на персональном компьютере

35. Синтез голографического изображения с помощью компьютера

36. Вычисление определённого интеграла с помощью метода трапеций на компьютере

37. Применение компьютера в туристической деятельности

38. Программное обеспечение персональных компьютеров
39. Классификация программного обеспечения ЭВМ
40. Программное обеспечение компьютеров. Архиваторы

41. Опыт использования ЭВМ на уроках математики

42. Расчет освещения рабочего места оператора ЭВМ

43. Компьютер и окружающий мир

44. Использование компьютера в учебно-воспитательном процессе

45. Расчёт статически неопределимой рамы методом сил на ЭВМ

46. Расчет на ЭВМ шпиндельного узла

47. Чем мозг отличается от компьютера?

48. Исследование помехоустойчивого канала передачи данных методом имитационного моделирования на ЭВМ

Салатники "Хлеб", 2 штуки.
Салатники, 2 штуки. Диаметр: 13,5/16,5 см. Высота: 6/7 см. Объем: 350/650 мл. Материал: керамика.
362 руб
Раздел: Наборы
Вакуумные пакеты с вешалкой 3 штуки: 70х105 см (2 штуки), 70х145 см (1 штука).
Характеристики: - уменьшают объём мягких предметов в 3-4 раза; - надежно защищают вещи от моли, грязи и сырости; - очень износоустойчивы и
529 руб
Раздел: Вакуумные пакеты
Набор "My Little Pony", 3 предмета.
Набор посуды в подарочной упаковке. Кружка 250 мл. Салатник 13 см. Тарелка 19,5 см.
578 руб
Раздел: Наборы для кормления

49. Параллельный программатор для микроконтроллеров Atmel серии АТ89

50. Блок питания для компьютера, мощностью 350Вт, форм-фактор АТХ

51. Зрительное восприятия при работе с ЭВМ

52. Маркетинговое исследование рынка персональных компьютеров

53. Расчет конкурентоспособности отечественных фирм, производящих компьютеры

54. Бизнес-план "Организация производства узлов для персональных ЭВМ"
55. Организация производства комплектующих для персональных ЭВМ
56. Сергей Алексеевич Лебедев - создатель первого в континентальной Европе компьютера

57. Творец троичного компьютера

58. Начало эры ЕС ЭВМ

59. Макроконвейерная ЭВМ

60. Компьютер Фибоначчи

61. Поколения компьютеров

62. Происхождение компьютера

63. ЭВМ и экономика — две вещи несовместные?

64. Архитектура ЭВМ БЭСМ-6

Набор из скатерти и салфеток "Botanica", 140x180/42x42 см.
В набор входит скатерть и 6 салфеток "Botanica" 140x180/42x42 см. Салфетки, изготовленные из экологически чистого материала,
961 руб
Раздел: Салфетки сервировочные из ткани
Звуковой планшет "Транспорт".
Звуковой планшет - прекрасный подарок ребёнку! Он удобен и прост в использовании, подходит как для самостоятельного изучения, так и с
313 руб
Раздел: Планшеты и компьютеры
Мыло-пенка "Pigeon" для младенцев (сменная упаковка), 400 мл.
Мыло-пенка "Pigeon" разработано специально для мытья малыша с рождения. Низкий уровень кислотности такой же, как у нежной кожи
494 руб
Раздел: Гели, мыло

65. Интеллект и ЭВМ

66. Квантовые компьютеры

67. Процессоры ЭВМ

68. Архитектура персональных компьютеров

69. Гісторыя развіцця ЭВМ электронная пошта

70. Моделирование ЭВМ
71. Краткая история ЭВМ
72. Взаимодействие основных частей ЭВМ при выполнении программы

73. Основные типы компьютеров

74. Сеть ЭВМ

75. История развития ЭВМ

76. Методология изучения темы «Признаки параллельности прямых

77. С физикой — от счетов к современным компьютерам

78. О мозге, психике, компьютерах, моделях и долгих спорах

79. Компьютер в детском саду

80. Основные тенденции применения ЭВМ в сфере образования

Фломастеры двухсторонние , 24 цвета.
Фломастеры изготовлены из материала, который обеспечивает прочность корпуса и препятствует испарению чернил, благодаря чему они имеют
311 руб
Раздел: 13-24 цвета
Электронный звуковой плакат "Живая география".
Электронный звуковой плакат «Живая география» поможет малышу узнать о нашей планете Земля и её обитателях, познакомит его с материками и
794 руб
Раздел: Электронные и звуковые плакаты
Глобус Марса.
Шар выполнен из толстого пластика, имеет один прочный шов по экватору. Диаметр: 320 мм. Масштаб: 1:40000000. Материал подставки:
1007 руб
Раздел: Глобусы

81. Диалектика развития понятия функции. Различные подходы к изучению функций в школе и исследования с помощью ЭВМ.

82. Влияние ролевых компьютерных игр на формирование психологической зависимости человека от компьютера

83. Одаренные дети и компьютеры

84. Зависимость от виртуальной реальности компьютера - новый вид зависимого поведения

85. Происхождение ЭВМ

86. Расчет на ЭВМ характеристик выходных сигналов электрических цепей
87. Основы комплексной автоматизации и проектирования ЭВМ
88. Компьютер и история философии

89. Машины постоянного тока параллельного возбуждения

90. Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей

91. Исследование и моделирование с помощью компьютера электрических полей

92. Методика определения биомеханических показателей с использованием персонального компьютера

93. Современная теоретическая физика о параллельных и вложенных малых мирах-вселенных

94. Сумматор с параллельным переносом и автомат Мили

95. Компьютер в офисе

96. Компьютер в офисе и его экологическая безопасность

Таблетки для посудомоечных машин "Paclan Brileo. Classic", 110 штук.
Таблетки обладают отличным моющим действием за счет входящих в состав "умных" энзимов (амилазы и протеазы). Отлично моют посуду,
690 руб
Раздел: Для посудомоечных машин
Конструктор 3 в 1 "Лесные сказки", 35 деталей.
Игровые наборы-конструкторы из дерева серии «Сказки» познакомят детей с героями детских сказок, подарят много часов увлекательных
479 руб
Раздел: Деревянные конструкторы
Шторка антимоскитная универсальная, с магнитными замками ТД7-008.
Размеры: 100х220 см. Препятствует проникновению насекомых. Не нарушает естественную циркуляцию воздуха. Подходит для любых типов дверных
424 руб
Раздел: Сетки противомоскитные

97. Прогнозирование цены компьютера Pentium 166 на 19 декабря 1997 г

98. Прогнозирование цены компьютера Pentium 166 на 19 декабря 1997 г

99. Компьютер: инструкция по применению


Поиск Рефератов на сайте za4eti.ru Вы студент, и у Вас нет времени на выполнение письменных работ (рефератов, курсовых и дипломов)? Мы сможем Вам в этом помочь. Возможно, Вам подойдет что-то из ПЕРЕЧНЯ ПРЕДМЕТОВ И ДИСЦИПЛИН, ПО КОТОРЫМ ВЫПОЛНЯЮТСЯ РЕФЕРАТЫ, КУРСОВЫЕ И ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ. 
Вы можете поискать нужную Вам работу в КОЛЛЕКЦИИ ГОТОВЫХ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ, выполненных преподавателями московских ВУЗов за период более чем 10-летней работы. Эти работы Вы можете бесплатно СКАЧАТЬ.