Применение суперкомпьютеров

С момента появления первых компьютеров одной из основных проблем, с которыми столкнулись разработчики, была производительность вычислительной системы. В ходе развития компьютерной индустрии производительность процессоров быстро возрастала, однако появление все более сложного программного обеспечения, рост числа пользователей и расширение сферы применения вычислительных систем предъявляют новые требования к мощности вычислительных систем. используемое оборудование. , что привело к появлению суперкомпьютеров.

Сегодня информационные технологии и электронно-вычислительные технологии играют очень важную роль в нашей жизни. Но потребности общества растут практически с каждым днем, и, соответственно, быстро растет и уровень производительности компьютеров. Всего за 50 лет производительность компьютеров, мягко говоря, увеличилась в несколько раз.

Суперкомпьютер — это традиционная вычислительная система, позволяющая выполнять сложные вычисления за короткий промежуток времени. Вот что на самом деле означает приставка «Супер» (Super в переводе с английского означает: выше, выше). Любая компьютерная система состоит из трёх основных компонентов — центрального процессора, то есть вычислительного устройства, блока памяти и вторичной системы хранения данных (например, в виде дисков или лент). Первостепенное значение имеют не только технические параметры каждого из этих элементов, но и пропускная способность каналов, соединяющих их друг с другом и с потребительскими терминалами. Одна из заповедей Cray Research гласит: «Скорость всей системы не превышает скорости ее самой медленной части». Важным показателем производительности компьютера является его скорость. Измеряется так называемым флопом — от английской аббревиатуры, означающей количество операций с числами, заданными в формате с плавающей запятой, в секунду. Другими словами, за основу берется расчет, сколько сложных вычислений машина может выполнить в один момент.

1 ИСТОРИЯ СУПЕРКОМПЬЮТЕРОВ

1.1 Первые суперкомпьютеры

Началом эры суперкомпьютеров, пожалуй, можно назвать 1976 год, когда появилась первая векторная система Cray 1. Работая с ограниченным на тот момент набором приложений, Cray 1 показал настолько впечатляющие результаты по сравнению с обычными системами, что заслужил название «суперкомпьютер» и определил развитие всей индустрии высокопроизводительных вычислений на многие годы. Но за два десятилетия совокупная эволюция архитектур и программного обеспечения привела к тому, что на рынке появились системы с радикально разными характеристиками, поэтому понятие «суперкомпьютер» стало неоднозначным и его пришлось несколько раз пересматривать.

Попытка определить суперкомпьютер исключительно на основе производительности привела к необходимости постоянно повышать планку, отделяющую его от рабочей станции или даже обычного настольного компьютера. Только за последние 15 лет стандарты менялись несколько раз. В 1986 году, согласно Оксфордскому компьютерному словарю, чтобы получить этот престижный титул, ему пришлось выполнить 10 мегафлопс (миллионов операций с плавающей запятой в секунду). В начале 90-х годов был превышен лимит в 200 мегафлопс, затем — в 1 гигафлоп. Сейчас суперкомпьютеры достигли уровня в несколько петафлопс.

1.2 Хронология развития суперкомпьютера

Дальнейшая хронология событий следующая:

1965: Выпущен первый компьютер, работающий по принципу параллельной вычислительной системы. Его имя — ILLIAC IV, производитель Burroughs, заказчик NASA. Отличительной особенностью этого компьютера была его высокая производительность — он выполнял 150 миллионов операций с плавающей запятой в секунду (150 мегафлопс).

1974 год: американец Сеймур Крей изобрел небольшой суперкомпьютер мощностью 180 мегафлопс под названием CRAY-1. Он широко используется в проектах, спонсируемых государством, а также в промышленности.

1985: Fujitsu Corporation и NEC запускают суперкомпьютеры, способные выполнять более миллиона операций в секунду. Fujitsu FACOM VP-400 работал с тактовой частотой 1,14 гигафлопс в секунду, а NEC SX-2 — с тактовой частотой 1,13 гигафлопс.

1. Евгений, Александрович Шамов Высокоточное исследование сложных систем на суперкомпьютерах / Евгений Александрович Шамов. - М.: LAP Lambert Academic Publishing, 2012. - 124 c.
2. Лацис Как построить и использовать суперкомпьютер / Лацис, Алексей. - М.: Бестселлер, 2003. - 274 c.
3. Лацис Как построить и использовать суперкомпьютер / Лацис. - М.: Гелиос АРВ, 2003. - 155 c.
4. Лацис, В. Как построить и использовать суперкомпьютер / В. Лацис. - М.: Бестселлер, 2011. - 600 c.
5. Рассел, Джесси Titan (суперкомпьютер) / Джесси Рассел. - М.: VSD, 2013. - 589 c.