Навігація
Головна
 
Головна arrow Інформатика arrow Архітектура ЕОМ і систем
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >

ПРОЦЕСОРИ МРР

До так званих процесорів із масовим паралелізмом (МРР) відносяться суперкомп'ютери (машини), призначені для виконання складних обчислень, зберігання великих баз даних, управління ними, а також для інших цілей. Характерні особливості процесорів МРР:

  • • в них використовуються стандартні високопродуктивні процесори (типу Intel Pentium, Sun UltraSPARC, IBM RS / 6000 і DEC Alpha) та мережу для передачі повідомлень з малим часом очікування і високою пропускною здатністю;
  • • мають високу продуктивність введення-виведення, оскільки обробляють величезні (терабайти) масиви даних, які повинні бути розподілені по дисках і вимагають переміщення з великою швидкістю;
  • • мають низьку відмовостійкість, для чого великі МРР завжди містять спеціальне апаратне і програмне забезпечення для контролю системи, виявлення неполадок і їх виправлення.

Зупинимося докладніше на двох конкретних системах МРР: Cray ТЗЕ і lntel / Sandia Option Red.

Т3Е

З точки зору архітектури сімейство ТЗЕ складається з декількох ідентичних моделей суперкомп'ютерів, що відрізняються ціною і продуктивністю [9, 16]. Наприклад, продуктивність машини Т3Е-1200 становить 1200 мегафлоп на процесор, або операцій з плаваючою крапкою (FLoating-point Operation - FLOP).

Склад Cray ТЗЕ. Основним вузлом ТЗЕ є процесорний блок (ПБ), який містить (рис. 19.2, а):

  • • процесорний елемент ПЕ;
  • • модуль пам'яті МП;
  • контролер пам'яті. У його склад входить 512 спеціальних Е-регістрів, які можуть завантажуватися адресами з метою читання або запису слів з віддаленої пам'яті (або блоків з 8 слів);
  • • мережевий інтерфейс з процесором передачі даних і комутатор. Як процесорного блоку (рис. 19.2, а) використовується процесор DEC Alpha 21164.

Основні характеристики процесора:

• є суперскалярний процесор з RlSC-архітектурою, здатний виконувати 4 команди за цикл. Залежно від моделі процесор працює з частотами 300, 450 і 600 МГц; має 64-бітові регістри. Розмір віртуальних адрес обмежений

Структура процесорного блоку (а) і мульти комп'ютера Cray ТЗЕ (6);  основна топологічна зв'язок вузлів (в)

Мал. 19.2. Структура процесорного блоку (а) і мульти комп'ютера Cray ТЗЕ (6); основна топологічна зв'язок вузлів (в)

  • 43 бітами, а фізичних - 40 бітами, тобто можливий доступ до 1 Тбайт фізичної пам'яті;
  • • має дворівневу вбудовану кеш-пам'ять. Кеш першого рівня містить 8 Кбайт для команд і 8 Кбайт для даних. Кеш другого рівня є трехвходовий асоціативної кеш-пам'яттю на 96 Кбайт, що містить разом і команди і дані. Оскільки кеш-пам'ять обох рівнів може бути до 2 Гбайт на процесор і максимальне число процесорів одно 2048, загальний обсяг пам'яті може становити 4 Тбайт.

Вузли (ПБ) в ТЗЕ пов'язані двома різними способами (рис. 19.2, б):

  • дуплексним тривимірним тором , в якому кожен вузол має 6 каналів зв'язку з сусідніми вузлами за напрямками X - вправо, вліво, Y - вперед, назад і Z - вгору і вниз (див. Рис. 19.2, а , в). Швидкість передачі даних в цих каналах зв'язку дорівнює 480 Мбайт / с в будь-якому напрааленіі. Це - основна топологія ;
  • • однією або декількома підсистемами вводу-виводу Giga Rings з комутацією пакетів, що володіють високою пропускною здатністю. Вузли використовують цю підсистему для взаємодії один з одним, а також з мережами, дисками і іншими периферійними пристроями. Вони по ній посилають пакети розміром до 256 байт. Кожен GigaRing складається з пари кілець шириною в 32 біта, які з'єднують процесорні блоки зі спеціальними вузлами введення-виведення. Вузли вводу-виводу містять гнізда для мережевих карт, дисків та інших пристроїв.

Особливості функціонування. Система Cray ТЗЕ працює з глобальним загальним адресним простором. будь-вузол

(Процесорний елемент) може мати доступ до будь-якої пам'яті будь-якого іншого вузла. Контролер пам'яті вузла захоплює доступ до віддаленої пам'яті і управляє транзакцією повідомлення в контролері пам'яті віддаленого вузла. Транзакція повідомлення автоматично передається через проміжні вузли (комутатори) до місця призначення, з малими затримками на кожному переході. Дані віддаленої пам'яті не кешуються, оскільки відсутній апаратний механізм їх збереження.

Хоча вся пам'ять доступна будь-якого вузла, розподіл даних між ними віддано програмному забезпеченню. Кеш-пам'ять використовується тільки для зберігання інструкцій з локальної пам'яті. Програма складається так, щоб уникнути частих звернень до віддаленої пам'яті.

Система ТЗЕ може містити до 2048 вузлів, тому в ній для підвищення надійності на кожні 128 призначених для користувача вузлів міститься один запасний вузол. Несправні вузли можуть бути заміщені запасними під час роботи системи без перезавантаження.

 
Якщо Ви помітили помилку в тексті позначте слово та натисніть Shift + Enter
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук