классы архитектур параллельных систем: с распределенной памятью (MPP) и с общей памятью (SMP) кратко

Привет, сегодня поговорим про классы архитектур параллельных систем, обещаю рассказать все что знаю. Для того чтобы лучше понимать что такое классы архитектур параллельных систем, системы с распределенной памятью, mpp, системы с общей памятью, smp , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Высоконагруженные проекты.Паралельные вычисления. Суперкомпьютеры. Распределенные системы.

Раньше пытались повышать тактовую частоту.
Сейчас это не целесообразно из-за:

• •проблемы уменьшения размера
• •проблемы теплоотвода

Применяют параллельные вычисления

Вычислительные системы

1.Компьютерные с общей памятью ( мультипроцессорные системы)

2.Компьютерные с распределенной памятью (мультикомпьютерные системы)

Выделяют два класса архитектур систем:

с распределенной памятью (distributed memory) или «массивно-параллельные» (MPP) ( пример MPI)

• обычно состоят из набора вычислительных узлов.
• каждый содержит 1+ процессоров, локальную память, сетевой адаптер, жесткие диски, устройства ввода/вывода
• могут быть специализированные управляющие узлы и узлы ввода/вывода.
• узлы связаны через коммуникационную среду

с общей памятью(shared memory)или «симметричные мультипроцессорные» (SMP)(пример OpenMP)

• состоят из нескольких однородных процессоров и массива общей памяти
• каждый процессор имеет прямой доступ к любой ячейке памяти
• скорость доступа к памяти для всех процессоров одинакова
• типичные SMP –многоядерные процессоры

2 Мультипроцессорные системы

Первый класс – это компьютеры с общей памятью. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Системы, построенные по такому принципу, иногда называют мультипроцессорными "системами или просто мультипроцессорами. В системе присутствует несколько равноправных процессоров, имеющих одинаковый доступ к единой памяти. Все процессоры "разделяют" между собой общую память. Все процессоры работают с единым адресным пространством: если один процессор записал значение 79 в ячейку по адресу 1024, то другой процессор, прочитав содержимое ячейки, расположенное по адресу 1024, получит значение 79. 2

3 3 Параллельные компьютеры с общей памятью

4 Мультикомпьютерные системы Второй класс это компьютеры с распределенной памятью, которые по аналогии с предыдущим классом иногда называют мультикомпьютерными системами. Каждый вычислительный узел является полноценным компьютером со своим процессором, памятью, подсистемой ввода/вывода, операционной системой. В такой ситуации, если один процессор запишет значение 79 по адресу 1024, то это никак не повлияет на то, что по тому же адресу прочитает другой, поскольку каждый из них работает в своем адресном пространстве. 4

5 5 Параллельные компьютеры с распределенной памятью

6 Blue Gene/L 6

Расположение: Ливерморская национальная лаборатория имени Лоуренса Общее число процессоров 65536 штук Состоит из 64 стоек Производительность 280,6 терафлопс В штате лаборатории - порядка 8000 сотрудников, из которых - более 3500 ученых и инженеров.

Машина построена по сотовой архитектуре, то есть, из однотипных блоков, что предотвращает появление "узких мест" при расширении системы. Стандартный модуль BlueGene/L - "compute card" - состоит из двух блоков-узлов (node), модули группируются в модульную карту по 16 штук, по 16 модульных карт устанавливаются на объединительной панели (midplane) размером 43,18 х 60,96 х 86,36 см, при этом каждая такая панель объединяет 512 узлов.

Две объединительные панели монтируются в серверную стойку, в которой уже насчитывается 1024 базовых блоков-узлов. На каждом вычислительном блоке (compute card) установлено по два центральных процессора и по четыре мегабайта выделенной памяти Процессор PowerPC 440 способен выполнять за такт четыре операции с плавающей запятой, что для заданной тактовой частоты соответствует пиковой производительности в 1,4 терафлопс для одной объединительной панели (midplane), если считать, что на одном узле установлено по одному процессору.

Однако на каждом блоке-узле имеется еще один процессор, идентичный первому, но он призван выполнять телекоммуникационные функции.

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

mpp , smp , numa , pvp ,

В общем, мой друг ты одолел чтение этой статьи об классы архитектур параллельных систем. Работы впереди у тебя будет много. Смело пиши комментарии, развивайся и счастье окажется в твоих руках. Надеюсь, что теперь ты понял что такое классы архитектур параллельных систем, системы с распределенной памятью, mpp, системы с общей памятью, smp и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Высоконагруженные проекты.Паралельные вычисления. Суперкомпьютеры. Распределенные системы

Из статьи мы узнали кратко, но содержательно про классы архитектур параллельных систем