вартість машини (ф. Hewlett-Packard) у класі машин для департаментів становить від 250 тис. до одного мільйона доларів;
вартість комп'ютерів, що використовуються в невеликих підрозділах, наприклад в дослідницьких відділах, становить не менше 250 тис. дол.
Зазначені вище та ряд інших факторів з'явилися «поштовхом» для розробки концепції принципово нової гибридно-технологічної многопоточной архітектури (HybridTechnologyMultiThreaded - HTMT).
В основі цієї концепції лежить модель многопоточной обробки (multithreading, розщеплення паралельних процесів на більш дрібні незалежні фрагменти), що поєднується з комплексним («гібридним») використанням передових комп'ютерних технологій, таких як: криогенні системи сверхпроводніковой швидкої одноквантовой логіки («rapidsinglefluxquantumlogic» - RSFQ), високошвидкісні напівпровідникові НВІС типу «процесор в пам'яті» (Processor-In-Memory - РГМ), оптичні межсоединения і голографічні технології зберігання інформації [1] та ін.
Обчислювальний ядро ??системи, побудованої відповідно до цієї концепції, містить кілька тисяч ниобиевих надпровідникових процесорів, що працюють на основі RSFQ-логіки. При цьому одиницею подання інформації є поодинокі кванти магнітного потоку, що переміщуються від вентиля до вентиля мікроскопічними струмами, що наводяться такими ж квантами в керуючих контурах. Сверхпроводниковая логіка дає можливість не тільки в сотні разів підвищити швидкість, але і приблизно в тих же пропорціях знизити енергоспоживання в порівнянні з традиційними процесорами.
У грудні 1999 року ШМ оголосила про запуск власного петафлопсного проекту під назвою BlueGene, який припускали побудувати протягом п'яти років під конкретне завдання - дослідження процесу згортання білків.
При реалізації цього проекту розробниками була запропонована нова концепція архітектурно-структурної організації під назвою SMASH (simple, many, self-healing: «проста, множинна і самоісцеляться» архітектура). На відміну від НТМТ проект BlueGene використовує технологію кремнієвих чіпів, з параметрами БІС, які приблизно на покоління випереджає параметри БІС сучасних процесорів масового виробництва.
З конструктивно-технологічної точки зору пропонується використовувати також ряд нових рішень. Так, передбачається розмістити 32 гігафлопсних процесора разом з DRAM-пам'яттю на одній мікросхемі, яка забезпечить продуктивність до 32 мільярдів операцій в секунду. При цьому 64 таких чіпа розміщуються на системній платі розміром 60x60 см. Таким чином, обчислювальна потужність кожної плати становить 2 терафлопса. Вісім таких плат монтуються в стійку висотою близько 1,8 м. Для збору петафлопсной машини потрібно 64 таких шафи (Порівняємо - нині суперкомп'ютери подібної продуктивності займають величезні машинні зали.) [1].
.3 Комп'ютерні системи з програмованою структурою
У комп'ютерних системах з програмованої (реконфігурованою) структурою (РКС) оброблювальне поле заданої розмірності налаштовується виконання конкретного алгоритму або його частини, забезпечуючи відображення цього алгоритму оптимальним способом на апаратні ресурси.
Стосовно до РКС традиційний процес програмування розділився на дві складові: програмування архітектури (структури) КС та програмування алгоритму розв'язуваної задачі.
Основна ідея архітектури таких обчислювальних систем полягає в тому, щоб програмно налаштувати схему, що реалізує необхідне перетворення даних. Такі обчислювальні системи, як правило, будуються із застосуванням програмованих логічних інтегральних схем (ПЛІС), що дозволяють в одному корпусі програмно скомпонувати з вентилів, розміщених на ПЛІС, електронну схему, що складається з декількох десятків і навіть тисяч інтегральних схем стандартної логіки [4]. Наприклад, ПЛІС типу XC4085XL - 09 фірми Xilinx має 3136 програмованих логічних блоків і мінімальну тривалість такту роботи 4,6 наносекунд.
З моменту зародження ПЛІС їх використання в світовому комп'ютеробудуванні йшло за такими основними напрямками [5]:
створення спеціалізованих мікросхем вузького застосування під конкретні проекти (наприклад, засоби цифрової обробки сигналів, телекомунікаційне обладнання, мікроконтролери, інтерфейсні вузли);
створення універсальних і замовлених проектованих БІС для фізичного моделювання конкретних інженерно-технічних рішень;
використання серійних виробів при дрібносерійному виробництві КС з подальшим переходом до замовних БІС.
створення реконфігурованою структури комп'ютера і процесу обробки даних, виконуваного комп'ютером.
До класу обчислювальних систем з програм...
