Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне державне бюджетне освітня установа вищої професійної освіти
«Російський економічний університет імені Г.В. Плеханова »
САРАТОВСЬКИЙ СОЦІАЛЬНО-ЕКОНОМІЧНИЙ ІНСТИТУТ
Факультет обліку статистики та інформатики
Напрям підготовки «Економіка»
Профіль «Бухгалтерський облік, аналіз і аудит»
Кафедра інформаційних систем в економіці
Реферат
«Суперкомп'ютери та їх застосування»
Тема: Інформаційні технології
Саратов 2015р.
Введення
У той час, коли з'явилися перші комп'ютери, у розробників з'явилася проблема - продуктивність обчислювальної системи. За час розвитку комп'ютерної індустрії продуктивність процесора стрімко зростала. Але так як з'являються все більш нові та ускладнені програмні забезпечення, підвищується зростання числа користувачів і розширюються сфери прикладання обчислювальних систем, то відповідно до потужності використовуваної техніки висувають нові вимоги, що і призвело до появи суперкомп'ютерів. Що ж являють собою суперкомп'ютери і яка їхня роль в житті людини?
Суперкомп'ютер - це потужна ЕОМ з продуктивністю понад 10 MFLOPS (мільйонів операцій з плаваючою комою в секунду). Тобто супер-ЕОМ - це обчислювальна система, яка дозволяє проводити складні розрахунки за більш короткі проміжки часу. Кожна комп'ютерна система складається з 3-х основних частин: центрального процесора, тобто рахункового пристрою, блоку пам'яті і вторинної системи зберігання інформації (наприклад, у вигляді дисків або стрічок). Але головну роль відіграють не тільки технічні параметри кожного з цих елементів, але і пропускна здатність каналів, що зв'язують їх один з одним і з терміналами споживачів. Одна із заповідей «Крей Рисерч» говорить: «Швидкодія всієї системи не перевищує швидкості самої медленнодействующей її частини». Важливим показником продуктивності комп'ютера є ступінь його швидкодії. Вона вимірюється, так званими, флопс. Флопс - це позасистемна одиниця, яка використовується для вимірювання продуктивності комп'ютерів. Вона показує, скільки операцій з плаваючою комою в секунду виконує дана обчислювальна система. Тобто за основу береться підрахунок: скільки найбільш складних розрахунків машина може виконати за одну мить.
А для чого взагалі потрібні суперЕОМ? Підвищення рівня людських знань завжди спиралося на досвід і теорію. Однак тепер вчені стикаються з тим, що багато випробувань стали практично неможливими? в деяких випадках через своїх масштабів, в інших? дорожнечі або небезпеки для здоров'я і життя людей. Саме тут знайшли застосування суперкомп'ютерів. Вони дозволяють експериментувати з електронними моделями реальної дійсності і стають опорою сучасної науки і виробництва.
1. Суперкомп'ютер - що ж це?
Термін «суперкомп'ютер» існує так само довго, як і саме уявлення про комп'ютер. Але саме поняття увійшло у використання тільки в 1975 році, коли Сеймур Крей побудував апарат Cray - 1. Сучасний персональний комп'ютер раз в 500 перевершує по швидкодії Cray - 1. Приставка супер- за цей час усунулася, і зараз багато хто уникає поняття «суперкомп'ютер». На сьогоднішній момент суперкомп'ютерами прийнято називати комп'ютери з величезною обчислювальною потужністю, що призначаються для високопродуктивних обчислень.
ФірмаCrayResearchв 2000 створила супер-ЕОМ продуктивністю 1 TFLOPS=1 000 000 MFLOPS.
Створити таку високопродуктивну ЕОМ за сучасною технологією на одному мікропроцесорі неможливо, тому є обмеження, обумовлене кінцевим значенням швидкості поширення електромагнітних хвиль (300000 км/с), тому час поширення сигналу на відстань кілька міліметрів (лінійний розмір сторони МП) при швидкодії 100 млрд. оп/с стає порівнянним з часом виконання однієї операції. Тому супер-ЕОМ створюються у вигляді високопараллельних багатопроцесорних обчислювальних систем (МПВС).
високопараллельних МПВСімеют кілька різновидів:
Магістральні (конвеєрні) МПВС, в яких процесори одночасно виконують різні операції над послідовним потоком оброблюваних даних; за прийнятою класифікацією такі МПВС відносяться до систем з багаторазовим потоком даних (МКОД або MISD-MultipleInstructionSingleData);
ВекторниеМПВС, в яких всі процесори одночасно виконують одну команду над різними даними - одноразовий потік команд з баг...
