априклад, PCI або VME64, під'єднуються вже до модулів вводу-виводу. Очевидно, що подібна конструкція має високий ступінь модульності і легко дозволяє виробляти нарощування конфігурації, яке обмежується тільки доступним числом слотів системної шини і її продуктивністю.
У модулях пам'яті зазвичай використовується технологія DRAM, що дозволяє досягти великих обсягів пам'яті при відносно низькій ціні. Однак швидкість обміну даними між процесорами і пам'яттю в серверах в багато разів нижче, ніж пропускну здатність аналогічного тракту в векторних суперЕОМ, де оперативна пам'ять будується більш дорогий технології ЯВАМ. У цьому полягає одна з основних відмінностей у підходах до суперкомп'ютерним обчисленням, застосовуваним для багатопроцесорних векторних ЕОМ і SMP-серверів. У перших зазвичай є щодо мало векторних регістрів, тому, як вже зазначалось, підтримки високої продуктивності необхідно швидко завантажувати у яких дані чи, навпаки, записувати їх інформацію в оперативну пам'ять. Таким чином, потрібно висока продуктивність тракту процессор-память.
У SMP-серверах пропускна здатність модулів пам'яті набагато нижче, а загальна швидкість обміну даними з процесорними модулями обмежується також (хоча і високої) пропускною здатністю шини. До того ж системна шина може бути зайнята передачею даних за рахунок роботи модулів вводу-виводу. Для ілюстрації порядків величин можна навести такі дані: гарантована пропускна здатність системної шини TurboLaser в AlphaServer 8200/8400 становить 1.6 Гбайт/с і 1.2 Гбайт/с - для шини POWERpath - 2 в POWER CHALLENGE, а пропускна здатність оперативної пам'яті в Сгау Т90 дорівнює 800 Гбайт/с. Тому в SMP-серверах розробники прагнуть зменшити саму потребу в обмінах даними на тракті процессорипамять. З цією метою замість маленького за величиною обсягу пам'яті векторних регістрів (саме тому вони вимагають досить частою перезавантаження) мікропроцесори в суперкомп'ютерних SMP-системах забезпечуються кеш - пам'яттю дуже великого розміру, наприклад, по 4 Мбайт на мікропроцесор у AlphaServer 8200/8400 та POWER CHAL ENGE. В результаті для дуже широкого спектру додатків вдається досягти поставленої мети.
Сучасні комп'ютери SMP-архітектури та кластери на їх основі мають багато в чому характеристики, порівнянні з великими векторними суперЕОМ, крім пропускної здатності оперативної пам'яті; Якщо додати до цього низькі експлуатаційні витрати на обслуговування SMP-систем, то стає зрозуміло, чому застосування цих набагато більш дешевих (у порівнянні з векторними) суперкомп'ютерів отримало за останні 2 роки широке поширення.
Кластери [MIMD]
Кластери є дешевий спосіб нарощування продуктивності вже інстальованих комп'ютерів. Фактично кластер є набір з несколько ЕОМ, з'єднаних через деяку комунікаційну інфраструктуру. Як такий структури може бути звичайна комп'ютерна мережу, проте із міркувань підвищення продуктивності бажано мати високошвидкісні з'єднання (FDDI/ATM/HiPPI тощо). Кластери може бути утворені що з різних комп'ютерів (гетперогенние кластери), що з однакових (гомогенні кластери). Очевидно, що це такі ставляться до класу MIMD. Кластери є класичний приклад слабко пов'язаних систем. Різним кластерним системам присвячена стаття [16].
Перевагою кластерного підходу в порівнянні з SMP-серверами є покращення можливостей масштабування. На відміну від серверів SMP-архітектури, де нарощування конфігурації обмежена пропускною здатністю шини, додавання комп'ютерів в кластер дозволяє збільшувати пропускну здатність оперативної пам'яті і підсистем вводу-виводу.
У кластерних системах для організації взаємодії між процесами, що виконуються на різних комп'ютерах під час вирішення одного завдання, застосовуються різні моделі обміну повідомленнями (PVM, MPI і т.п.). Однак завдання розпаралелювання в системах з розподіленою між окремими комп'ютерами пам'яттю у межах цих моделей є набагато складнішою, ніж в моделі загального поля пам'яті, як наприклад, в SMP-серверах. До цього слід додати суто апаратні проблеми наявності затримок при обмінах повідомленнями і підвищення швидкості передачі даних. Тому спектр завдань, які можуть ефективно вирішуватися на кластерних системах, проти симетричними сильно пов'язаними системами досить обмежений. Для паралельної обробки запитів до баз даних у таких системах також є свої власні підходи (див., Наприклад, [16]).
У кластери можуть об'єднуватися різні суперкомп'ютери, наприклад, мінісуперЕВМ Сгау J90 [11], однак найбільш відомими кластерами у світі суперЕОМ є IBM SP2 [17] і SGI POWER CHAL ENGEarray [14]. Можливість наявності значної частини процесорних вузлів в SP2 дозволяє одночасно віднести цей комп'ютер та до класу Mpp-систем.
МРР-системн (MIMD)
Основною ознакою, за яким систему відносять до архітектур...
