Презентация на тему: Многомашинные и многопроцессорные ВС

Многомашинные и многопроцессорные ВС
Вычислительные системы могут строиться на базе нескольких компьютеров или на базе нескольких процессоров. В первом случаи ВС будет многомашинной, во втором
Многомашинные и многопроцессорные ВС
Многомашинные и многопроцессорные ВС
Самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время являются IBM PC с микропроцессорами Pentium II, III, IV.
Многомашинные и многопроцессорные ВС
Многомашинные и многопроцессорные ВС
Схема взаимодействия процессоров в ВС. Рис.2
Типичным примером массовых многомашинных ВС могут служить компьютерные сети, примером многопроцессорных ВС - суперкомпьютеры.
Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры.
Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей:
В суперкомпьютере используются все три варианта архитектуры МПВС:
Кластерные суперкомпьютеры.
Многомашинные и многопроцессорные ВС
Многомашинные и многопроцессорные ВС
1/15
Средняя оценка: 5.0/5 (всего оценок: 10)
Код скопирован в буфер обмена
Скачать (1395 Кб)
1

Первый слайд презентации: Многомашинные и многопроцессорные ВС

Машинные и процессорные ВС

Изображение слайда
2

Слайд 2: Вычислительные системы могут строиться на базе нескольких компьютеров или на базе нескольких процессоров. В первом случаи ВС будет многомашинной, во втором —многопроцессорной

Изображение слайда
3

Слайд 3

В многомашинных ВС каждый компьютер работает под управлением своей операционной системы (ОС). А поскольку обмен информацией между машинами выполняется под управлением ОС, взаимодействующих друг с другом, динамические характеристики процедур обмена несколько ухудшаются (требуется время на согласование работы самих ОС). Информационное взаимодействие компьютеров в многомашинной ВС может быть организовано на уровне: процессоров ; оперативной памяти ; каналов связи. При непосредственном взаимодействии процессоров друг с другом информационная связь реализуется через регистры процессорной памяти и требует наличия в ОС весьма сложных специальных программ.

Изображение слайда
4

Слайд 4

Равнодоступность модулей памяти: все модули памяти доступны всем процессорам и каналам связи. Па уровне каналов связи взаимодействие организуется наиболее просто и может быть достигнуто внешними по отношению к ОС программами-драйверами, обеспечивающими доступ от каналов связи одной машины к внешним устройствам других. Двухмашинной ВС. Рис.1

Изображение слайда
5

Слайд 5: Самыми распространенными моделями компьютеров в настоящее время являются IBM PC с микропроцессорами Pentium II, III, IV

Изображение слайда
6

Слайд 6

Персональные компьютеры можно классифицировать по ряду признаков: По поколениям: 1-го поколения — используют 8-битные микропроцессоры; 2-го поколения — используют 16-битные микропроцессоры; 3-го поколения — используют 32-битные микропроцессоры; 4-го поколения — используют 64-битные микропроцессоры. По конструктивным особенностям.

Изображение слайда
7

Слайд 7

В многопроцессорной ВС имеется несколько процессоров, информационно взаимодействующих между собой либо на уровне регистров процессорной памяти, либо на уровне ОП. Этот тип взаимодействия используется в большинстве случаев, ибо организуется значительно проще и сводится к созданию общего поля оперативной памяти для всех процессоров. Общий доступ к внешней памяти и устройствам ввода-вывода обеспечивается обычно через каналы ОП. Важным является и то, что многопроцессорная вычислительная система работает под управлением единой ОС, общей для всех процессоров. Это существенно улучшает динамические характеристики ВС, но требует наличия специальной, весьма сложной ОС.

Изображение слайда
8

Слайд 8: Схема взаимодействия процессоров в ВС. Рис.2

Изображение слайда
9

Слайд 9: Типичным примером массовых многомашинных ВС могут служить компьютерные сети, примером многопроцессорных ВС - суперкомпьютеры

Изображение слайда
10

Слайд 10: Суперкомпьютеры и особенности их архитектуры

В декабре 1996 года фирма Intel объявила о создания суперкомпьютера Sand in, впервые в мире преодолевшего терафлопный барьер быстродействия. За 1 час 40 минут компьютер выполнил 6,4 квадриллиона вычислений с плавающей «запятой». Конфигурация, достигшая производительности 1060 MFLoPS по тесту МР Unpack, представляла собой 57 шкафов, содержащих более 7000 процессоров Pentium Pro с тактовой частотой 200 МГц и оперативную память 454 Гбайт. Окончательный вариант суперкомпьютера имеет производительность 1,4 TFLoPS. Состоит из 86 шкафов общей площадью 160 кв. м. В этих шкафах размещается 573 Гбайт оперативной и 2250 Гбайт дисковой памяти. Масса компьютера составляет около 45 тонн, а пиковое потребление энергии — 850 кВт. Создать такие высокопроизводительные компьютеры на одном микропроцессоре (МП) не представляется возможным ввиду ограничения, обусловленного конечным значением скорости распространения электромагнитных ноли (300 000 км/с), ибо время распространения сигнала на расстояние несколько миллиметров при быстродействии 100 млрд. операций с становится соизмеримым со временем выполнения одной операции. Поэтому суперкомпьютеры создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (МПВС).

Изображение слайда
11

Слайд 11: Высокопараллельные МПВС имеют несколько разновидностей:

1. Магистральные (конвейерные) МПВС, у которых процессор одновременно выполняет разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных. По принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком команд и однократным потоком данных. 2. Векторные МПВС, у которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными — однократный поток команд с многократным потоком данных. 3. Матричные МПВС, у которых микропроцессор одновременно выполняет разные операции над последовательными потоками обрабатываемых данных многократный лоток команд с многократным потоком данных.

Изображение слайда
12

Слайд 12: В суперкомпьютере используются все три варианта архитектуры МПВС:

1. Структура MIMD в классическом ее варианте (например, в суперкомпьютере BSP фирмы Burrought ); 2. Параллельно-конвейерная модификация, иначе MMISD, то есть многопроцессор­ная ( Multiple ) MISD -архитектура (например, в суперкомпьютерах «Эльбрус 3,4»); 3. Параллельно-векторная модификация, иначе MSIMD, то есть многопроцессор­ная SIMD -архитектура (например, в суперкомпьютере Cray 2).

Изображение слайда
13

Слайд 13: Кластерные суперкомпьютеры

Кластеризация позволяет манипулировать группой серверов как одной системой, упрощая управление и повышая надежность. Важной особенностью кластеров является обеспечение доступа любого сериерн к любому блоку как оперативной, так и дисковой памяти. Основные достоинства кластерных суперкомпьютерных систем: -высокая суммарная производительность; -высокая надежность работы системы; -наилучшее соотношение производительность/стоимость; -возможность динамического перераспределения нагрузок между серверами; -легкая масштабируемость, то есть наращивание вычислительной мощности путем подключения дополнительных серверов; -удобство управления и контроля работы системы.

Изображение слайда
14

Слайд 14

Спасибо за внимание!

Изображение слайда
15

Последний слайд презентации: Многомашинные и многопроцессорные ВС

Изображение слайда