Правильная ссылка на эту страницу
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/N19880104Elc042.shtml

Десятикратное увеличение быстродействия компьютеров с архитектурой Hypercube

Том Мануэль
Редакция Electronics

Маршрутизация сообщений по принципу прямого соединения между узлами сокращает задержки, а применение микропроцессоров 80386 и 80387 увеличивает скорость вычислений.

Второе поколение параллельных суперкомпьютеров с архитектурой Hypercube, выпускаемых отделением компьютеров для решения научно-технических задач фирмы Intel, имеет примерно в 10 раз большее быстродействие, чем предшествующие машины. Вычислительная мощность суперкомпьютера iPSC/2, имеющего архитектуру с использованием многих взаимосвязанных узлов, существенно повышена благодаря сочетанию микропроцессоров 80386 и 80387 фирмы Intel с новой технологией маршрутизации сообщений по принципу прямого соединения между узлами.

Каждый узел компьютера iPSC/2 содержит микропроцессор 80386, математический сопроцессор 80387 и оперативную память емкостью 1, 4, 8 или 16 Мбайт, реализованную на 1-Мбит динамических ЗУПВ, а также маршрутизатор прямых соединений (direct-connect router) и модуль кэш-памяти на статических ЗУПВ; и в маршрутизаторе, и в этом модуле применяются КМОП-матрицы логических вентилей. Стандартные машины могут иметь от 32 до 128 узлов и максимальную емкость памяти 1 Гбайт.

В машинах, ориентированных на векторную обработку, в каждый узел вводится векторный сопроцессор. Машина может иметь от 16 до 64 таких узлов. В своей максимальной конфигурации векторный вариант машины может выполнять до 1 млрд. операций с плавающей точкой в секунду.

Маршрутизация по принципу прямых соединений играет важную роль с точки зрения повышения скоростных характеристик. Она позволяет в четыре раза уменьшить задержки и в 10 раз увеличить скорости передачи сообщений.

В схеме межсоединений Hypercube, используемой в машине iPSC первого поколения, многие сообщения приходилось передавать и обрабатывать в переменном числе узлов в зависимости от того, насколько далеко от отравителя находился получатель сообщения в рамках куба. А в схеме маршрутизации по принципу прямых соединений сообщения быстро и эффективно обрабатываются маршрутизатором каждого узла, и система межсоединений работает так, как если бы каждый узел был непосредственно связан со всеми другими.

Новые схемы маршрутизации и процессоры обеспечивают значительное повышение скоростных характеристик iPSC/2. Например, 32-узловой компьютер iPSC/2 VX (векторный вариант машины) выполняет двухмерное быстрое преобразование Фурье (а это одна из наиболее сложных задач для машин с рассматриваемой архитектурой) со скоростью 154 Мфлопс, т.е. в 10 раз быстрее, чем машина первого поколения iPSC-VX. Что касается прикладных программ искусственного интеллекта, то, как показывают оценочные испытания по стандартному методу «Треугольник Габриэля» (Gabriel Triangle benchmark), машина iPSC/2 обладает в четыре раза большим быстродействием, чем компьютер Cray Is. Таким образом, iPSC/2 является самой высокоскоростной из существующих Лисп-машин.

Базой операционного программного обеспечения машины служит одна из версий ОС Unix компании AT&T. Добавление программы-отладчика предоставляет пользователям эффективные средства проектирования программ. Для векторных процессоров имеется векторизующий компилятор.

Чтобы ускорить переход машины из разряда инструмента для научных исследований в академических институтах в разряд инструмента для решения прикладных инженерных задач, фирма разработала систему программирования Concurrent Workbench (Параллельное рабочее место), которая обеспечивает для многих программистов одновременный доступ к машине через сеть АРМ.

«Компьютер iPSC уже созрел для реальных приложений, — говорит Джастин Ратнер, директор фирмы по вопросам технологии. — Мы поняли, что существует достаточно большой рынок для экономичных супервычислений. Основная область применения суперкомпьютеров — для ускорения моделирования при проектировании». Наиболее вероятное применение машин с архитектурой Hypercube фирмы Intel — применение в качестве вычислительного сервера для сети, содержащей АРМ и другие компьютеры.

Как указывает фирма, новая машина благодаря своей относительно небольшой стоимости может предоставить возможности моделирования, доступные ранее только для машин класса Cray, небольшим группам разработчиков. В настоящее время в эксплуатации в различных странах мира находится 70 компьютеров iPSC, они используются в университетах, правительственных и военных организациях, в промышленности и в фирмах по разработке пакетов прикладных программ. Применяются они преимущественно для решения задач имитации и моделирования.

Новые машины программно- и аппаратно-совместимы со старыми. Заказчики компьютеров iPSC могут довести их до уровня iPSC/2 и в течение 90-дневного периода получат полный кредит, необходимый для доработки первоначальной машины. Машины iPSC/2 начнут поставляться заказчикам для опытной эксплуатации в конце октября 1987г. Серийные поставки начнутся в январе 1988г. Машины iPSC/2 будут стоить от 200 тыс. до 2 млн. долл. [р.146].

Intel Scientific Computers, Customer Response Dept.,
15201 N.W. Greenbrier Pkwy., Beaverton, Ore. 97006

Выходные данные:

Журнал "Электроника" том 60, No.18 (776), 1987г - пер. с англ. М.: Мир, 1987, стр.63

Electronics Vol.60 No.18 September 3, 1987 A McGraw-Hill Publication

Раздел: НОВЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Тема:     Компьютеры и периферийные устройства





Дата последнего изменения:
Thursday, 21-Aug-2014 09:10:44 MSK


Постоянный адрес статьи:
http://az-design.ru/Support/HardWare/Intel/N19880104Elc042.shtml