Параллельная обработка данных


Архитектура массивно-параллельных компьютеров (на примере CRAY T3D)


2004 г

Курс лекций "Параллельная обработка данных"

, д.ф.-м.н., зам. директора НИВЦ МГУ
Сайт PARALLEL.RU

Лекция 4. Архитектура массивно-параллельных компьютеров (на примере CRAY T3D). Особенности программирования

План лекции:

Массивно-параллельные компьютеры, общие черты

Основные причины появления массивно-параллельных компьютеров - это, во-первых, необходимость построения компьютеров с гигантской производительностью, и, во-вторых, необходимость производства компьютеров в большом диапазоне как производительности, так и стоимости. Не все в состоянии купить однопроцессорный CRAY Y-MP C90, да и не всегда такие мощности и нужны. Для массивно-параллельного компьютера, в котором число процессоров может сильно меняться, всегда можно подобрать конфигурацию с заранее заданной производительностью и/или стоимостью.

С некоторой степенью условности, массивно-параллельные компьютеры можно характеризовать следующими параметрами:

  • используемые микропроцессоры: Intel Paragon - i860, IBM SP2 - PowerPC 604e или Power2 SC, CRAY T3D - DEC ALPHA;

  • коммуникационная сеть: Intel Paragon - двумерная прямоугольная решетка, IBM SP2 - коммутатор, CRAY T3D - трехмерный тор;

  • организация памяти: Intel Paragon, IBM SP2, CRAY T3D - распределенная память;

  • наличие или отсутствие host-компьютера: Intel Paragon, IBM SP2 - нет, CRAY T3D - есть.

Общая структура компьютера CRAY T3D

Компьютер CRAY T3D - это массивно-параллельный компьютер с распределенной памятью, объединяющий от 32 до 2048 процессоров. Распределенность памяти означает то, что каждый процессор имеет непосредственный доступ только к своей локальной памяти, а доступ к данным, расположенным в памяти других процессоров, выполняется другими, более сложными способами.

CRAY T3D подключается к хост-компьютеру (главному или ведущему), роль которого, в частности, может исполнять CRAY Y-MP C90. Вся предварительная обработка и подготовка программ, выполняемых на CRAY T3D, проходит на хосте (например, компиляция). Связь хост-машины и T3D идет через высокоскоростной канал передачи данных с производительностью 200 Mбайт/с.

Массивно-параллельный компьютер CRAY T3D работает на тактовой частоте 150MHz и имеет в своем составе три основные компоненты: сеть межпроцессорного взаимодействия (или по-другому коммуникационную сеть), вычислительные узлы и узлы ввода/вывода.

<


Начало  Назад  Вперед



Книжный магазин