Классы параллельных систем - часть 2

Этот подход позволяет создавать компьютеры, включающие в себя тысячи процессоров.

Но эта архитектура имеет 2 существенных недостатка:

• требуется быстродействующее коммуникационное оборудование, обеспечивающее среду передачи сообщений;
• при создании программ необходимо учитывать топологию системы и специальным образом распределять данные между процессорами, чтобы минимизировать число пересылок и объем пересылаемых данных.

Последнее обстоятельство и мешает широкому внедрению подобных архитектур.

К данному классу можно отнести компьютеры Intel Paragon, IBM SP1, Parsytec, IBM SP2 и CRAY T3D.

Компьютеры Cray T3D и T3E используют единое адресное пространство (общая виртуальная память) (см. рис. 11.1). По аппаратному прерыванию особого случая адресации ОС выполняет пересылку страницы с одного узла на другой. У каждого МП своя локальная память, но единое виртуальное адресное пространство.

Рис. 11.1.  Структура супер-ЭВМ Cray T3D

Факторы, снижающие производительность параллельных компьютеров:

1. Закон Амдала.

   В табл. 11.1 показано, на какое максимальное ускорение работы программы можно рассчитывать в зависимости от доли последовательных вычислений и числа доступных процессоров.

   Таблица 11.1.

   Число ПЭДоля последовательных вычислений50%25%10%5%2%

   2	1,33	1,60	1,82	1,90	1,96
   8	1,78	2,91	4,71	5,93	7,02
   32	1,94	3,66	7,80	12,55	19,75
   512	1,99	3,97	9,83	19,28	45,63
   2048	2,00	3,99	9,96	19,82	48,83

2. Время инициализации посылки сообщения (латентность) и время передачи сообщения по сети.

   Максимальная скорость передачи достигается на больших сообщениях, когда латентность, возникающая лишь вначале, не столь заметна на фоне непосредственно передачи данных.

3. Возможность асинхронной посылки сообщений и вычислений.

   Если или аппаратура, или программное обеспечение не поддерживают возможности проводить вычисления на фоне пересылок, то возникнут неизбежные накладные расходы, связанные с ожиданием полного завершения взаимодействия параллельных процессов.

4. Неравномерная загрузка всех процессорных элементов.
   
   
   
   Содержание  Назад  Вперед
   
   
   

   ---

   
   
   

   ---

   ---