Сергей Бобровский
История суперкомпьютеров неразрывно связана с именем Сеймора Крея (Seymour Cray, 1925–1996), известного прежде всего как основателя компании Cray, лидера американского рынка суперкомпьютеров. Первый транзисторный суперкомпьютер CDC 1604 Крей создал в 1958 г., возглавляя компанию Control Data Corporation (CDC), основанную им с Уильямсом Норрисом годом раньше. Затем он приступил к проектированию параллельного CDC 6600, способного работать с 60-разрядными словами. Из-за разногласий со своим партнером Крей покинул CDC и в 1972 г. основал фирму Cray Research. К тому времени в НАСА был установлен 64-разрядный ILLIAC IV корпорации Burroughs, показывавший 20 млн. операций в секунду. Он успешно действовал до 1981 г.
Через четыре года после организации Cray Research на свет появилась самая быстрая в мире машина Cray-1 с производительностью 160 млн. оп./с и 8 Мб ОЗУ. Схожие характеристики имел и CYBER 205, выпускавшийся бывшими партнерами Крея в корпорации CDC. Но в Cray-1 впервые была реализована концепция векторных вычислений (одновременное выполнение однотипной операции над большим набором данных) и архитектура RISC. Cray-1 обошлась Лос-Аламосской лаборатории США в 8,8 млн. долл.
|
Суперкомпьютер Cray-1 |
Следующая модель, Cray-2, достигшая в 1985 г. быстродействия 2 млрд. оп./с, также стала самой мощной на земле, как и Cray-3 (5 млрд. оп./с в 1989 г.). Интересно, что Cray-3 моделировалась на компьютерах Apple, а компания Apple в то же время купила компьютер Cray для проектирования дизайна своих ПК.
К концу 80-х годов холодная война закончилась и финансирование военных проектов, неразрывно связанных с суперкомпьютерами, в США временно сократилось. Лидерство на мировом рынке сразу же захватили энергичные японские фирмы – Fujitsu, Hitachi и NEC. Предложенная ими коммерческая концепция распределенных вычислений в среде из множества дешевых микропроцессоров (в настоящее время признанная в Японии стратегической) быстро себя оправдала.
В условиях отсутствия государственной поддержки в 1995 г. Cray испытала серьезные финансовые проблемы и вскоре объединилась с Silicon Graphics (SGI). Никогда не сдававшийся Сеймор Крей основал другую компанию – SRC Computer Labs, в которой и продолжил создание суперкомпьютеров. Уже тогда он предсказывал, что будущее высокопроизводительных вычислений – за молекулярными компьютерами и наномашинами. Однако в 1996 г. в возрасте 71 года отец суперкомпьютеров, как окрестила Крея пресса, трагически погиб в автомобильной аварии.
Летом 1995 г. два токийских университета продемонстрировали специализированный (предназначенный для моделирования задач астрофизики) суперкомпьютер GRAPE-4, собранный из 1692 микропроцессоров и обошедшийся всего в 2 млн. долл. Он первым в мире преодолел порог в 1 трлн. оп./с с результатом 1,08 Тфлопс. Через 15 месяцев Cray Research сообщила, что модель Cray T3E-900, насчитывавшая 2048 процессоров, побила рекорд японцев и достигла 1,8 Тфлопс. К тому времени результат NEC SX-4 составлял 1 Тфлопс, Hitachi SR2201 – 0,6 Тфлопс, а Fujitsu Siemens VPP700 – 0,5 Тфлопс.
В 1997 г. появились сообщения о проекте моделирования работы ядерного оружия (ASCI) в Лос-Аламосской лаборатории, финансируемом министерством энергетики США. Комплекс ASCI Red из 9632 процессоров Pentium Pro, созданный Intel, показал производительность сначала 1,8 Тфлопс, а затем 3,2 Тфлопс.
В 2002 г. в рамках ASCI временами удавалось добиться скорости обработки информации 10,2 Тфлопс, а проект поиска внеземных цивилизаций, объединяющий сотни тысяч пользователей ПК, предоставляющих ресурсы своих компьютеров для распределенных вычислений, достиг уникальной пиковой производительности 92 Тфлопс (впрочем, подобная схема вычислений позволяет решать лишь ограниченный круг задач, допускающих простое распараллеливание).
14 ноября фирма Cray анонсировала решение Cray X1 с характеристиками 52,4 Тфлопс и 65,5 Тб ОЗУ. Его стартовая цена начинается с 2,5 млн. долл. Этим комплексом сразу заинтересовался испанский метеорологический центр. А на следующий день был опубликован юбилейный, 20-й список Top 500 (top500), в который входят системы, официально показавшие максимальную производительность. Его возглавила компьютерная модель Земли (Earth Simulator) с результатом 35,86 Тфлопс (5120 процессоров), созданная одноименным японским центром и NEC. На втором – четвертом местах со значительным отставанием расположились решения ASCI (7,7; 7,7 и 7,2 Тфлопс). Они эксплуатируются Лос-Аламосской лабораторией, а созданы Hewlett-Packard (первые два насчитывают по 4096 процессоров) и IBM (8192 процессора).
Порог вхождения в первую десятку составил 3,2 Тфлопс. Четыре системы из десяти принадлежат Hewlett-Packard (две в проекте ASCI и по одной в Питтсбургском суперкомпьютерном центре и Министерстве атомной энергии Франции), три – IBM (ASCI, Английский центр высокопроизводительных вычислений и Национальный центр атмосферных исследований США), по одной – NEC, Linux NetworX (Ливерморская лаборатория) и HPTi (Центр предсказаний погоды США). 47 решений из Top 500 преодолели в тесте Linpack порог в 1 Тфлопс (полгода назад таких систем было всего 23). Система ASCI Red, постоянно пребывавшая в первой десятке Top 500 с 1997 г. и семь раз занимавшая первое место (результаты Top 500 подводятся два раза в год), опустилась на 15-е место.
|
Суперкомпьютер Grape-6 |
Петафлопсный рубеж (тысяча триллионов операций с плавающей запятой в секунду) Cray обещает преодолеть к концу десятилетия. Схожие сроки сулят и японцы. В Токио в рамках соответствующего проекта GRAPE (grape.astron.s.u-tokyo.ac.jp/grape/) готовится модель GRAPE-6. Она объединяет 12 кластеров и 2048 процессоров и показывает производительность 2,889 Тфлопс (с потенциальными возможностями 64 Тфлопс). В перспективе в GRAPE-решение будет включено 20 тыс. процессоров, а обойдется оно всего в 10 млн. долл. Правда, еще в 1996 г. создатели GRAPE выдвигали оптимистичный лозунг: “Даешь петафлопс к 2000 г!”.
В каких рыночных нишах будет востребована подобная производительность? Прежде всего это проектирование самолетов и ракет, создание лекарств, предсказание погоды и природных катаклизмов, повышение эффективности электростанций и надежности автомобилей (преимущественно путем моделирования их столкновений) и фундаментальные научные исследования.
Другие работы по теме:
Последовательное и параллельное соединение резисторов
Методика сборки схем для наглядного изображения особенностей последовательного и параллельного соединения резисторов, описание необходимого для этого оборудования и приборов. Правила и порядок оформления результатов измерений и вычислений по схемам.
Время и характер
В своем понимании времени, в своем ощущении времени человек отличается от других поселенцев нашей планеты. Поэтому хотелось бы выяснить, как наше отношение к этому явлению способствует формированию нашего характера.
Д. Л. Кречман ~ Е. С. Никифорова
Описывается подход, основанный на мультимедиа конструкторе технологии HyperMethod позволяющий пользователям непрофессионалам в течении недели создать собственный диск
Изучение соединения резисторов
Лабораторная работа. Изучить на практике признаки параллельного и последовательного и смешанного соединение резисторов.
Умножение “треугольником”
Предлагаю ознакомиться с новым способом умножения чисел. Схожесть образующейся при вычислении матрицы из цифр, с треугольником относительна, но все же есть, особенно при умножении трехзначных чисел и выше.
О причине необратимости времени
Иногда полагают, что “роковое стечение обстоятельств создает необратимость времени”, иначе говоря, время течет в одном направлении от прошлого к будущему потому, что в мире существуют случайные события.
Перемещение во времени трехмерного пространства
Для простоты и наглядности введем коэффициент перемещения во времени, и определим его как отношение времени, на которое совершается перемещение к собственному времени затраченному на это перемещение.
Анализ стихотворения Россия Блока
Стихотворение «Россия» было написано А.А. Блоком в 1908 году в цикле стихов «Родина». После событий 1905 года обращение поэта к теме родины было сознательным и закономерным. Поэта интересуют дальнейшие пути развития общества, историческое прошлое и будущее родной страны, судьба ее народа.
Спасибо родному слову
“Спасибо слову…” - так писал русский поэт С. Поделков в поэме “Власть сердца”. И, правда, русский язык настолько разнообразен и точен, что с его помощью можно описать не только настоящее, будущее и прошлое, но и любое состояние человеческой души, любую мысль.
Мильон терзаний хозяев вишневого сада по пьесе Антона Чехова
Почему до сих пор эта пьеса идет во многих театрах России и за рубежом? В комедии Чехова "Вишневый сад" мы видим сочетание драматического и комического, что связано с проблематикой произведения. В пьесе показан бег времени: прошлое, настоящее и будущее. Центральные герои — Раневская и Гаев.
Песни Битлз взгляд через годы
Песни "Битлз" (взгляд через годы) Автор: Разное Леннон, Маккартни, Харрисон, Старр... Эти имена нынешняя молодежь уже не так хорошо знает, как раньше. Но те, кто не "балдеет от попсы", ценят и любят все, что создано этой группой. Рассмотрим несколько куплетов из разных песен и попробуем объяснить причину неувядаемости простенького на первый взгляд творчества.
Символом чего является вишневый сад по комедии Чехова Вишневый сад
Автор: Чехов А.П. Пожалуй, для Раневской вишневый сад – это прошлое, это его приятные воспоминания, ведь для нее продать сад, значит, изменить себе, своим привычкам, идеалам, жизненным ценностям. А все былое, связанное с садом, так греет душу и наполняет сердце Любви Андреевны счастьем. Она – человек прошлого, совершенно не приспособленный к жизни, а жить прошлым в своем имении – это самый простой вариант.
Характеристика карамели
2 вопрос Карамель— вид продукции с высоким содержанием сахара. При выработке карамели используются патока и фруктово-ягодные начинки. Карамель выпускается как без начинки (леденцовая), так и с начинками. Последнюю производят на высокопроизводительных линиях как отечественных (ВЗ-ШВС1 «Прогресс», производительность— 1000 кгчас).
Невисокосный год, начинающийся в пятницу
(по григорианскому календарю): Годы до введения григорианского календаря: 10 21 27 38 49 55 66 77 83 94 100 106 117 123 134 145 151 162 173 179 190 202 213 219 230 241 247 258 269 275 286 297
Невисокосный год, начинающийся в воскресенье
(по григорианскому календарю): Годы до введения григорианского календаря: 6 17 23 34 45 51 62 73 79 90 102 113 119 130 141 147 158 169 175 186 197 209 215 226 237 243 254 265 271 282 293 299
Невисокосный год, начинающийся в четверг
(по григорианскому календарю): Годы до введения григорианского календаря: 9 15 26 37 43 54 65 71 82 93 99 105 111 122 133 139 150 161 167 178 189 195 201 207 218 229 235 246 257 263 274 285 291
Яо, Эндрю
Введение 1 Биография 2 Награды (выдержка) Список литературы Введение Эндрю Яо Цичжи (англ. Andrew Chi-Chih Yao, кит. 姚期智, пиньинь Yбo Qīzhм, 24 декабря 1946 года, Шанхай, Китай) — учёный в области теории вычислительных систем, профессор университета Цинхуа в Пекине. Награждён в 1996 году премией Кнута.
Лейзерсон, Чарльз Эрик
Чарльз Эрик Лейзерсон — профессор, американский специалист в области компьютерных наук, информатики. Специализируется на теории параллельных и распределённых вычислений и частично — практическим её применениям. Работая в этом направлении, разработал язык программирования Cilk для многопотоковых вычислений, который использует один из лучших алгоритмов захвата задачи (англ. work-stealing) при планировании.
Стернс, Ричард Эдвин
План Введение 1 Биография 2 Награды Список литературы Введение Ричард Эдвин Стернс (англ. Richard Edwin Stearns, 5 июля 1936 года, Колдуэлл (Нью-Джерси), США) — учёный в области теории вычислительных систем, награждён в 1993 году премией Тьюринга за достижения в исследовании теории сложности вычислений.
Блюм, Мануэль
План Введение 1 Биография 2 Награды Список литературы Введение Мануэль Блюм (исп. Manuel Blum; 26 апреля 1938 года, Каракас, Венесуэла) — учёный в области теории вычислительных систем, профессор по информатике в университете Карнеги — Меллон. Награждён в 1995 году премией Тьюринга за достижения в исследовании основ теории сложности вычислений и их применении в криптографии и верификации программ.
Методика развертывания Windows Compute Cluster Server 2003
Программное обеспечение Windows Compute Cluster Server (WCCS) 2003 позволяет создать экономически эффективное и мощное решение для высокопроизводительных вычислений, которое функционирует на стандартных компьютерах с архитектурой х64.
Вычисление значения функции y(x)
Особенности применения компьютерных программ Pascal, Excel, MathCAD и Delphi для вычисления значения функции y(x) с заданным промежутком и шагом. Виды результатов вычислений, их сравнение и вывод. Изображение блок-схемы алгоритма решения задания.
Объединение серверов в кластеры
Кластер – это группа компьютеров, которые работают вместе и составляют единый унифицированный вычислительный ресурс. Хотя кластер и состоит из множества машин, операционных систем и приложений, пользователи «видят» его как одну систему.
Суперкомпьютеры, доступные всем
Системы на базе архитектур Intel занимают четыре места в первой десятке списка Top500. Второе место в рейтинге принадлежит компьютерному кластеру Thunder, созданному на базе архитектуры Intel Itanium.
Вычисление количества информации с помощью калькулятора
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА «Вычисление количества информации с помощью калькулятора» Цель работы: Овладеть навыками сложных вычислений, в том числе вычисления степени числа 2 с натуральным показателем, для перевода единиц количества информации.
Шишков В.Я.
Русский советский писатель. Главная тема творчества настоящее и прошлое Сибири.
Атанасов Джон Винсент
Атанасов Джон Винсент (1903-1995) - автор первого проекта электронной цифровой вычислительной машины.