Многороцессорные системы

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 05 Ноября 2011 в 13:22, курсовая работа

Описание

Потребность решения сложных прикладных задач с большим объемом вычислений и принципиальная ограниченность максимального быстродействия "классических" – по схеме фон Неймана - ЭВМ привели к появлению многопроцессорных вычислительных систем (МВС). Использование таких средств вычислительной техники позволяет существенно увеличивать производительность ЭВМ при любом существующем уровне развития компьютерного оборудования

Работа состоит из  1 файл

Многопроцессорные системы.doc

— 217.00 Кб (Скачать документ)

       Для того чтобы оценить  эффективность работы вычислительной системы на реальных задачах, был  разработан фиксированный набор тестов. Наиболее известным из них является LINPACK – программа, предназначенная для решения системы линейных алгебраических уравнений с плотной матрицей с выбором главного элемента по строке. LINPACK используется для формирования списка Top500 – пятисот самых мощных компьютеров мира. Однако LINPACK имеет существенный недостаток: программа распараллеливается, поэтому невозможно оценить эффективность работы коммуникационного компонента суперкомпьютера.

       В настоящее время  большое распространение получили тестовые программы, взятые из разных предметных областей и представляющие собой либо модельные, либо реальные промышленные приложения. Такие тесты позволяют оценить производительность компьютера действительно на реальных задачах и получить наиболее полное представление об эффективности работы компьютера с конкретным приложением.

       Наиболее  распространенными тестами, построенными по этому принципу, являются: набор  из 24 Ливерморских циклов (The Livermore Fortran Kernels, LFK) и пакет NAS Parallel Benchmarks (NPB), в состав которого входят две группы тестов, отражающих различные стороны реальных программ вычислительной гидродинамики. NAS тесты являются альтернативой LINPACK, поскольку они относительно просты и в то же время содержат значительно больше вычислений, чем, например, LINPACK или LFK.

    7.ПЕРСПЕКТИВЫ   РАЗВИТИЯ  МНОГОПРОЦЕССОРНЫХ   СИСТЕМ.

 

Таким образом,в  проработанных  статьях  были  рассмотрены различные варианты архитектуры  для  многопроцессорных  систем,различные языки программирования,весьма своеобразные методы оптимизации как вычислительных процедур,так и структур  нейроподобных сетей,а также разнообразные обучающие процедуры для нейросетей.Все эти процедуры очень медленно работают в сетях,число процессорных элементов в которых очень  и очень велико,поэтому для обеспечения требуемой эффективности решения задач необходимо вести работу по поиску  более быстрых процедур.Результатом этой работы может стать появление коммерчески реализуемого процессора с мощной и эффективной нейросетью,расположенной на  одном кристалле кремния ( кремниевой подложке ),способного решатьсложнейшие задачи,недоступные для многопроцессорной техники сегодняшнего дня.

    Заключение.

 

       Описанные параллельные матричные, конвейерные  и некоторые другие многопроцессорные системы обеспечивают огромный потенциальный рост производительности и вычислительной мощности. Действительно, любой граф, узлами которого являются отдельные процессоры, а дугами-непосредственные связи между ними, сейчас можно разместить в конкретной МП-системе.

       Кроме того, также упомянутые пирамидальные  системы обладают сравнительно новой  топологией, которая представляется особенно подходящей для обработки  изображений, распознавания образов  и машинного зрения. Это топология, при которой последовательно  уменьшающиеся матрицы объединяются в единую пирамидальную структуру. Каждый слой пирамидальной системы может достигать такой же потенциально высокой производительности обработки, как и сопоставимые по размерам матричные процессоры, поскольку каждый ее слой в сущности и является матричным процессором. К тому же все слои пирамидальной системы могут работать одновременно.

       Важно и то, что внутренняя древовидная  топология пирамиды определяет возможность  накопления и объединения информации по мере поэтапного преобразования изображения.

       Матричные, конвейерные и в особенности  пирамидальные структуры обеспечивают увеличение производительности и вычислительной мощности на несколько порядков по сравнению с традиционными ЭВМ  с одним ЦП. Они особенно пригодны для обработки изображений, распознавания образов и в системах технического зрения. Они также хорошо соответствуют требованиям технологии СБИС благодаря своей регулярной микомодульной структуре.

       Касаясь открытых модульных информационно-измерительно-управляющих  систем, скажем, что в начале 1994г. в США была образована Ассоциация пользователей, разработчиков и производителей аппаратуры РСИ. Появилось также понимание того, что РСИ обеспечит выполнение не только самых сложных расчетов в науке и высоких технологиях, но и позволит экономно и логически просто реализовать надежные информационные сети, в частности, сети в самообучающихся системах искусственного интеллекта.

       Хотя  вариантов многопроцессорных ситем  много, однако системы SMP в ближайшем  будущем станут основными. Главным доводом, говорящим в пользу этого, является низкая стоимость аппаратного расширения.

       Потенциальные возможности SMP начинают находить применение. Во-первых, уменьшаются габариты платформы. Во-вторых, коммуникационные стандарты  сделали доступными распределенные вычисления. Вычисления в архитектуре "клиент-сервер" непосредственно используют возможности связанных систем и разделяют рабочую нагрузку. В-третьих,

       независимое масштабирование архитектуры(т. е. без  увеличения накладных расходов или  необходимости переписывания приложений)является ключевым элементом поддержки как процесса-клиента, так и процесса-сервера. Все эти элементы хорошо поддерживаются системами SMP.

       Кроме того, сетевые операционные системы  и прикладные программы для ПК получают возможность воспользоваться преимуществами аппаратного обеспечения для SMP. Компания Intel подготовила солидный плацдарм для этого, представив значительно обновленный контроллер прерываний APIC, а главное

       разработав  спецификацию МП-архитектуры и добившись  ее популярности у своих ведущих партнеров-производителей ПК-серверов.

       Словом, основные тенденции развития многопроцессорных  систем медленно, но верно воплощаются  в жизнь(режим on-line!).

  1. Ассоциация пользователей ОС UNIX/"Развитие архитектур баз данных"//Открытые системы. -1995г. -№2. с. 4-11.

Информация о работе Многороцессорные системы