сті другого набору параметрів (крім параметрів пам'яті), що виступають у якості критеріїв класифікації, використовуються також параметри комунікаційного середовища.
Тут ми не будемо зупинятися на аналізі основних параметрів і архітектури існуючих супер-ЕОМ і паралельних обчислювальних систем. Вони досить детально викладені в безлічі першоджерел, які наведені в доданому списку літератури. Відзначимо лише окремі параметри найбільш відомих різновидів сучасних паралельних комп'ютерних систем.
Ми порахували також доцільним підкреслити лише найбільш яскраві, на нашу думку, особливості архітектурно-структурної організації та застосування комп'ютерних систем, акцентуючи увагу на перспективах їх розвитку, не прив'язуючись при цьому до конкретного типу елементної бази і технології її створення.
До таких систем ми відносимо, насамперед, комп'ютерні системи з програмованою структурою, системи на базі PIM-комп'ютерів (ProcessorInMemory), метакомпьютери, GRID - системи, віртуальні (Реконфігуровані) комп'ютерні системи та ін. На них доцільно зупинитися трохи докладніше. При цьому жодним чином не заперечуються високі можливості інших типів систем і перспективи розвитку останніх в комп'ютеробудування, у тому числі систем, заснованих на використанні нейроподібних структур, оптичних принципів зберігання і обробки інформації, джозефсонівських ефектів та ін.
1.2 Характеристики сучасних комп'ютерних систем
Історія розвитку засобів обчислювальної техніки показує, що саме супер-ЕОМ є полігоном для перевірки нових ідей та інженерно-технічних рішень, які в наступному поколінні переносяться на міні-мікро-ЕОМ і в кінцевому підсумку - на кристал БІС, визначаючи загальні напрямки розвитку засобів обчислювальної техніки в цілому.
В даний час практично весь доробок в області архітектурно-структурної організацій супер-ЕОМ попереднього покоління вже повністю перенесено на сучасні мікропроцесори. На основі цих мікропроцесорів будуються нові системи і комплекси, які, у свою чергу, накопичують нові рішення, які диктуються не тільки вимогами з боку користувачів і все зростаючою складністю завдань, а й розвитком елементної бази, при цьому не виключаються нові технологічні підходи до створення елементної бази на нових фізичних принципах і явищах. Надалі ця нова елементна база сконцентрує в собі сукупність нових рішень сучасних супер-ЕОМ і т.д. Тому ми вважаємо за доцільне звернутися до особливостей і оригінальним рішенням в області архітектурно-структурної організації саме супер-ЕОМ.
Є велика кількість науково-дослідних і прикладних задач (проектування складних космічних систем, моделювання ядерних вибухів і криптографія, гідродинаміка і астрофізика, біомолекулярні дослідження та ін.), що вимагають петафлопсной продуктивності комп'ютерів.
Але навіть з урахуванням бурхливого розвитку напівпровідникової технології та архітектур з масовим паралелізмом навряд чи вдасться наблизитися до обчислень петафлопсного діапазону так швидко, як хотілося б.
З економічних міркувань першого терафлопсние суперкомп'ютери проектувалися на серійно випускаються комплектуючих
(в рамках програми ASCI Міністерства енергетики США), використовуючи, наприклад, процесори типу Pentium або Alpha, модулі пам'яті типу DRAM і SRAM, RAID-масиви для зовнішніх накопичувачів і т.д.
Однак всі ці компоненти розвиваються дуже нерівномірно. Так, якщо швидкість роботи центральних процесорів (ЦП) росте дуже швидко, приблизно на 60% на рік, то швидкість роботи пам'яті типу DRAM зростає за рік лише на 7% [1], а це означає, що транзистори ЦПУ більшу частину часу працюють вхолосту (так звана проблема латентності пам'яті). Ще гірша справа з комунікаційним середовищем, що сполучає ЦПУ між собою, і з затримками, зумовленими операційною системою. Тому навіть найшвидші із загальнодоступних машин поки не підійшли до швидкостей петафлопсного діапазону.
Інша справа йде при спробі створення великих комп'ютерних систем, що містять тисячі і десятки тисяч процесорів. Однак вони володіють величезними габаритами і вартістю, та й їх експлуатація вимагає вирішення численних проблем, пов'язаних із забезпеченням надійності, складністю програмування і т.д. У Додатку В наведені параметри перших десяти кращих суперкомп'ютерних систем, запозичених з таблиці ТОР500 за даними на листопад 2004 року, а також з інших КС, які в даний час використовуються для вирішення різних користувальницьких завдань.
Що стосується вартості систем різного призначення, то можна відзначити наступне [3]:
вартість систем (ф. SunMicrosystems) масштабу підприємства, що використовуються в багатозадачному режимі, перевищує 1 млн. дол.;
...
