Reja: Super kompyuterlar haqida tushuncha

Superkompyuterning ishlash xususiyatlari

Yarim asr davomida kompyuterlarning ishlashi etti yuz million martadan oshdi. Shu bilan birga, tsikl vaqtining 2 mikrosekunddan 1,8 nanosekundagacha pasayishi bilan bog'liq bo'lgan ishlash samaradorligi atigi 1000 baravarni tashkil qiladi.Exmon arxitekturasida yangi echimlardan foydalanish. Ular orasida asosiy o'rinni bir nechta harakatlarni bir vaqtda (parallel) bajarish g'oyasini o'zida mujassam etgan ma'lumotlarni parallel ishlash printsipi egallaydi. Bir vaqtning o'zida bir nechta harakatlarni bajarish g'oyasini o'zida mujassam etgan ma'lumotlarga parallel ravishda ishlov berish ikkita turga ega: quvurlarni birlashtirish va aslida parallellik, bir nechta harakatlarni bir vaqtning o'zida bajarish g'oyasini o'zida mujassam etgan parallel ma'lumotlarni qayta ishlash ikki xilga ega: quvur liniyasi va aslida parallellik.
Parallel ishlov berish. Agar ma'lum bir qurilma vaqt birligida bitta operatsiyani bajaradigan bo'lsa, u holda ming birlikda mingta operatsiyani bajaradi. Agar bir vaqtning o'zida ishlashga qodir bo'lgan beshta bir xil mustaqil qurilmalar mavjud deb taxmin qilsak, unda beshta qurilmadan iborat tizim bir xil ming operatsiyani mingda emas, balki ikki yuz vaqt ichida bajarishi mumkin. Xuddi shunday, N qurilmalar tizimi xuddi shu ishni 1000 / N vaqt birligida bajaradi. Shunga o'xshash o'xshashliklarni hayotda ham uchratish mumkin: agar bitta askar bog'ni 10 soat ichida qazib olsa, u holda bir vaqtning o'zida ishlaydigan bir xil qobiliyatga ega bo'lgan ellik askardan iborat kompaniya xuddi shu ishni 12 daqiqada engib chiqadi - amaldagi parallellik printsipi!
Konveyerni qayta ishlash Buyurtmalarni taqqoslash, buyurtmalarni tekislash, mantisalarni qo'shish, normallashtirish va boshqalar kabi ko'plab kichik operatsiyalar. Birinchi kompyuterlarning protsessorlari ushbu "mikro operatsiyalar" ni har bir juft argument uchun birma-bir, birin-ketin yakuniy natijaga erishguncha amalga oshirdilar va shundan keyingina keyingi juft atamalarni qayta ishlashga kirishdilar.
Dastlabki kompyuterlarning hammasi (EDSAC, EDVAC, UNIVAC) bit-ketma-ket xotiraga ega bo'lib, ulardan so'zlar ketma-ket o'qilgan. Bit-parallel xotira (CRT-da) va bit-parallel arifmetikadan foydalangan holda birinchi sotuvda mavjud bo'lgan kompyuter IBM 701 edi va eng ommabop IBM 704 (150 nusxada sotilgan) bo'lib, unda yuqorida aytilganlarga qo'shimcha ravishda ferritdagi xotira boncuklar birinchi marta ishlatilgan yadrolar va apparat suzuvchi nuqta AU. Xotira iyerarxiyasi. Xotira iyerarxiyasi parallellik bilan bevosita bog'liq emas, ammo, albatta, bu kompyuterlarning me'morchiligining samaradorligini oshirish uchun juda katta ahamiyatga ega bo'lgan xususiyatlarni anglatadi (protsessor tezligi va xotiraga kirish vaqti o'rtasidagi farqni yumshatish). Asosiy darajalar: registrlar, kesh xotirasi, RAM, disk xotirasi. Disk xotirasidan registrlarga xotira darajalari bo'yicha kirish vaqti kamayadi, so'z (bayt) uchun xarajatlar oshadi. Hozirgi kunda shunga o'xshash ierarxiya hatto shaxsiy kompyuterlarda ham qo'llab-quvvatlanmoqda.