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

Компьютеры, Программирование Компьютеры, Программирование     Компьютеры и периферийные устройства Компьютеры и периферийные устройства

Суперкомпьютеры

Мыло металлическое "Ликвидатор".
Мыло для рук «Ликвидатор» уничтожает стойкие и трудно выводимые запахи за счёт особой реакции металла с вызывающими их элементами.
197 руб
Раздел: Ванная
Забавная пачка денег "100 долларов".
Купюры в пачке выглядят совсем как настоящие, к тому же и банковской лентой перехвачены... Но вглядитесь внимательней, и Вы увидите
60 руб
Раздел: Прочее
Фонарь садовый «Тюльпан».
Дачные фонари на солнечных батареях были сделаны с использованием технологии аккумулирования солнечной энергии. Уличные светильники для
106 руб
Раздел: Уличное освещение

Министерство образования Российской Федерации НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра Автоматики и Вычислительной Техники Реферат на тему: &quo ;Современные суперЭВМ&quo ; Факультет: АВТПреподаватель: . Группа: АП-318 Студент: Цырендылыков Батор Новосибирск, 2003 г. Содержание: Суперкомпьютеры - что это?4 Суперкомпьютеры - зачем это?6 Суперкомпьютеры - как это?8 Все новое - это хорошо забытое старое10 А что же сейчас используют в мире?13 Если где-то прибудет, то где-то обязательно уменьшится15 Приложение17 Первые 25 суперкомпьютеров из списка op500 (ноябрь 2003):17 Сверхсложные вычислительные задачи, решаемые на суперкомпьютерах.19 Классификация архитектур вычислительных систем (Классификация Флинна)20 Наиболее распространенные сегодня суперкомпьютеры:22 Список использованной литературы:24 Суперкомпьютеры - что это? О том, что где-то существуют некие мистические &quo ;очень мощные&quo ; компьютеры слышал, наверное, каждый. В самом деле, не так давно было много разговоров о поставке в Гидрометеоцентр России могучих компьютеров фирмы Cray Research. В прессе регулярно проходят сообщения о нелегальных поставках вычислительной техники, попадающей под эмбарго американского правительства. Опять же, если компьютер с именем Deep Blue 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 &quo ;на грани&quo ;, для чего &quo ;обычного&quo ; явно мало, а подойдет только &quo ;супер&quo ;, 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-II/300MHz, 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, а также специализированное ПО, с помощью которого можно эффективно всем этим воспользоваться. Определений суперкомпьютерам пытались давать много, иногда серьезных, иногда ироничных. В частности, лет пять назад, когда эта тема поднималась в конференции comp.parallel, Кен Батчер (Ke Ba cher) предложил такой вариант: суперкомпьютер - это устройство, сводящее проблему вычислений к проблеме ввода/вывода.

Все верно, в каждой шутке есть доля шутки: что раньше долго вычислялось, временами сбрасывая нечто на диск, на супер-ЭВМ может выполниться мгновенно, переводя стрелки неэффективности на относительно медленные устройства ввода/вывода. Так о чем же речь, и какие суперкомпьютеры существуют в настоящее время в мире? Вот несколько примеров, показывающих основные параметры машин этого класса. CRAY 932, векторно-конвейерный компьютер фирмы CRAY Research I c. (в настоящее время это подразделение Silico Graphics I c.), впервые выпущенный в 1996 году. Максимальная производительность одного процессора равна почти 2 млрд. операций в секунду, оперативная память наращивается до 8Гб (Гига это в тысячу раз больше, чем Мега), дисковое пространство до 256000Гб (т.е. 256Тб, Тера это в тысячу раз больше, чем Гига). Компьютер в максимальной конфигурации содержит 32 подобных процессора, работающих над единой общей памятью, поэтому максимальная производительность всей вычислительной системы составляет более 60 млрд. операций в секунду. IBM SP2, массивно-параллельный компьютер фирмы IBM (иногда такие компьютеры называют компьютерами с массовым параллелизмом). В настоящее время строится на основе стандартных микропроцессоров PowerPC 604e или POWER2 SC, соединенных между собой через высокоскоростной коммутатор, причем каждый имеет свою локальную оперативную память и дисковую подсистему. Характеристики этих микропроцессоров известны и особых удивлений не вызывают, однако в рамках одной SP системы их может быть объединено очень много. В частности, максимальная система, установленная в Pacific or hwes a io al Labora oriy (Richla d, USA), содержит 512 процессоров. Исходя из числа процессоров, можно представить суммарную мощность всей вычислительной системы. HP Exemplar, компьютер с кластерной архитектурой от Hewle -Packard I c. В частности, модель V2250 (класс V) построена на основе микропроцессора PA-8200, работающего с тактовой частотой 240MHz. До 16 процессоров можно объединить в рамках одного узла с общей оперативной памятью до 16Гб. В свою очередь узлы в рамках одной вычислительной системы соединяются между собой через высокоскоростные каналы передачи данных. ASCI RED, детище программы Accelera ed S ra egic Compu i g I i ia ive, - это самый мощный на настоящий момент компьютер. Построенный по заказу Министерства энергетики США, он объединяет 9152 (!) процессоров Pe ium Pro, имеет 600Гб суммарной оперативной памяти и общую производительность 1800 миллиардов операций в секунду. Человеку потребовалось бы 57000 лет, чтобы даже с калькулятором выполнить все те операции, которые этот компьютер делает за 1 секунду! Простые расчеты показывают, что даже умеренные конфигурации таких компьютеров могут стоить не один миллион долларов США - ради интереса прикиньте, сколько стоят, скажем, лишь 600 Гбайт 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 Pe ium-IV не достаточно? Суперкомпьютеры - зачем это? 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 (см. Приложение). 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. 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. Совсем свежий пример - это развитие одной из крупнейших мировых систем резервирования Amadeus, используемой тысячами агентств 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.

Уже построены две дюжины человекоподобных роботов - у них есть глаза, уши, руки, пальцы, компьютерный мозг и система передачи информации, аналогичная человеческой нервной системе, они способны получать информацию извне, делать абстрактные обобщения и вырабатывать план действий. Заметим, что пока самый мощный суперкомпьютер умеет моделировать лишь 40 - 60 млн нейронов, а в человеческом мозге их около 10 млрд. Но в ближайшие годы разрыв исчезнет- есть серьезные основания это утверждать. Как сообщила недавно пресса, в последние годы под эгидой министерства обороны США осуществляется уникальный секретный проект "Компьютерный Маугли". Предыстория его такова. Когда у 33-летней Надин М. родился малыш, названный Сидом, врачи установили, что он обречен. И за несколько суток, пока отделение реанимации поддерживало в нем жизнь, с помощью специальной аппаратуры провели ментальное сканирование его мозга - проще говоря, переписали электрофизиологические характеристики мозговых нейронов в компьютерные модели нервных клеток. Правда, успели скопировать лишь около 60% нейронов - тем не менее полученный искусственный мозг начал жить и саморазвиваться

1. Суперкомпьютеры, доступные всем

2. Суперкомпьютеры

3. Массивно-параллельные суперкомпьютеры серии Cry T3 и кластерные системы класса BEOWULF


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.