Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы

В статье рассматривается архитектура и основные характеристики нового типа суперкомпьютеров, основанных на теории Динамических Автоматных Сетей (ДАС) и идеологии ранее разработанных Мультипроцессоров с Динамической Архитектурой (МДА), позволяющих конструировать высокоэффек- тивные и надёжные вычи...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2009
Автори:	Торгашев, В.А., Царёв, И.В.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України 2009
Теми:	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
Онлайн доступ:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/8068
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы / В.А. Торгашев, И.В. Царёв // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 251-257. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-8068
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-80682010-04-30T12:01:04Z Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы Торгашев, В.А. Царёв, И.В. Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления В статье рассматривается архитектура и основные характеристики нового типа суперкомпьютеров, основанных на теории Динамических Автоматных Сетей (ДАС) и идеологии ранее разработанных Мультипроцессоров с Динамической Архитектурой (МДА), позволяющих конструировать высокоэффек- тивные и надёжные вычислительные системы в широком диапазоне производительности. Приводятся характеристики некоторых технических и программных решений. У статті розглядається архітектура й основні характеристики нового типу суперкомп’ютерів, заснова- них на теорії Динамічних Автоматних Мереж (ДАМ) й ідеології раніше розроблених Мультипроцесорів з Динамічною Архітектурою (МДА), що дозволяють конструювати високоефективні та надійні обчислю- вальні системи у широкому діапазоні продуктивності. Наводяться характеристики деяких технічних і програмних рішень. Architecture and principal characteristics of the new type of supercomputers based on Dynamic Automata Networks (DAN) theory and on ideology of earlier developed Multiprocessors with Dynamic Architecture (MDA) that permit to construct high-efficient and reliable computational systems in a wide range of performance are considered in the article. Some characteristics of hardware and software decisions are given. 2009 Article Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы / В.А. Торгашев, И.В. Царёв // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 251-257. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1561-5359 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/8068 004.272.43:004.274:004.382.2 ru Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
topic	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
spellingShingle	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления Торгашев, В.А. Царёв, И.В. Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
description	В статье рассматривается архитектура и основные характеристики нового типа суперкомпьютеров, основанных на теории Динамических Автоматных Сетей (ДАС) и идеологии ранее разработанных Мультипроцессоров с Динамической Архитектурой (МДА), позволяющих конструировать высокоэффек- тивные и надёжные вычислительные системы в широком диапазоне производительности. Приводятся характеристики некоторых технических и программных решений.
format	Article
author	Торгашев, В.А. Царёв, И.В.
author_facet	Торгашев, В.А. Царёв, И.В.
author_sort	Торгашев, В.А.
title	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
title_short	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
title_full	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
title_fullStr	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
title_full_unstemmed	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
title_sort	семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы
publisher	Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
publishDate	2009
topic_facet	Интеллектуальные системы автоматизации научных исследований, проектирования и управления
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/8068
citation_txt	Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы / В.А. Торгашев, И.В. Царёв // Штучний інтелект. — 2009. — № 3. — С. 251-257. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT torgaševva semejstvosuperkompʹûterovsdinamičeskojarhitekturojkonceptualʹnyeosnovy AT carëviv semejstvosuperkompʹûterovsdinamičeskojarhitekturojkonceptualʹnyeosnovy
first_indexed	2025-07-02T10:47:54Z
last_indexed	2025-07-02T10:47:54Z
_version_	1836531869521281024
fulltext	«Штучний інтелект» 3’2009 251 5Т УДК 004.272.43:004.274:004.382.2 В.А. Торгашев, И.В. Царёв Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации Российской академии наук, г. Санкт-Петербург, Россия civ@mail.iias.spb.su. Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы В статье рассматривается архитектура и основные характеристики нового типа суперкомпьютеров, основанных на теории Динамических Автоматных Сетей (ДАС) и идеологии ранее разработанных Мультипроцессоров с Динамической Архитектурой (МДА), позволяющих конструировать высокоэффек- тивные и надёжные вычислительные системы в широком диапазоне производительности. Приводятся характеристики некоторых технических и программных решений. Введение Целью данной работы является разработка концептуальных основ и некото- рых технических решений для реализации семейства Суперкомпьютеров с Динами- ческой Архитектурой (СДА) в широком диапазоне производительности – от 2 – 6 терафлопс до десятков и сотен петафлопс, с автоматизацией распараллеливания прог- рамм, при этом архитектура СДА ориентирована не на конкретные аппаратные ре- шения, но на структуру выполняемой задачи. На основе теории динамических автоматных сетей (ДАС), разработанной в ла- боратории распределённых вычислительных структур Санкт-Петербургского инсти- тута автоматики и автоматизации РАН в 80-х годах [1], [2], в конце 80-х и в середине 90-х годов прошлого века был разработан ряд образцов мультипроцессоров с дина- мической архитектурой (МДА). Существенный прогресс в области элементной базы, в частности появление и постепенное совершенствование ПЛИС, позволяет на данном этапе перейти к раз- работке и реализации суперкомпьютеров с динамической архитектурой (СДА), сох- раняющих основные достоинства МДА, но в то же время позволяющих достичь уровня, сопоставимого с наиболее мощными современными суперкомпьютерами из списка «Top-500», или даже превышающего их по производительности. Динамические автоматные сети как концептуальная основа МДА и СДА Любая программа (или любой вычислительный процесс) в МДА (или СДА) представляется в виде динамической автоматной сети (ДАС), элементами (узлами) которой являются автоматы, реализующие функции семи основных классов программ- ных структур: операторы, данные, отношения, ссылки, ресурсы, типы и структуры (подсети), в каждом классе может существовать некоторое множество конкретных типов. Каждый автомат может изменять свои связи с окружающими его автоматами, по- рождать новые автоматы, а также самоуничтожаться после завершения выполнения своих функций. Класс и тип автомата определяет не только его функции, но и особен- ности поведения в сети и воздействия на сеть. Торгашев В.А., Царёв И.В. «Искусственный интеллект» 3’2009 252 5Т На уровне программирования автоматы представляются объектами, реализуемы- ми на специальном графическом объектно-ориентированном языке программирования ЯРД [3]. Программа на этом языке является не алгоритмом, т.е. заранее определён- ной последовательностью действий, а всего лишь описанием начальной структуры сети (и входящих в неё подсетей), а также правил её преобразования, впрочем, основная часть этих правил изначально заложена в свойствах объектов (автоматов) разных классов и в большинстве случаев не требует дополнительных описаний (если только некоторый объект не обладает какими-то особенными свойствами и поведением в сети, которые требуют дополнительных описаний). В процессе вычислений ДАС постоянно изменяет свою конфигурацию, генери- руются (порождаются) новые автоматы, уничтожаются автоматы, выполнившие свою функцию, могут изменяться связи между автоматами, а также автоматы могут изменять свой собственный тип и класс, не говоря уже о значениях данных, их струк- туре и объёме. Это называется автотрансформацией ДАС. Но в любой момент вычисли- тельного процесса текущее состояние ДАС соответствует структуре задачи на дан- ном этапе её решения (т.е. некоторому множеству объектов и связей между ними), таким образом архитектура МДА/СДА динамически подстраивается под структуру решаемой задачи, причём каждому объекту (автомату) в процессе выполнения сопостав- ляется некоторый виртуальный процессор. В идеале для каждого объекта программы (автомата) должен динамически соз- даваться процессор с единственной функцией, соответствующей свойствам данного объекта (например, функция процессора, соответствующего автомату класса «дан- ные», – всего лишь хранение некоторых значений и описаний их типов, структур, свойств и состояния, т.е. это – некоторый объём памяти и некоторая структура дан- ных, а функция объекта класса «оператор», типа «скалярное умножение векторов», – это совокупность умножителя, сумматора и некоторой достаточно простой управля- ющей схемы). После выполнения своей функции (например, данные уже не нужны для продолжения решения или оператор скалярного умножения выполнил свою функ- цию) соответствующий процессор уничтожается, а на его месте (в смысле физической аппаратуры) может быть создан новый процессор для выполнения других функций, присутствующих в программе. На практике в настоящее время вполне возможна реализация таких виртуаль- ных процессоров посредством динамического перепрограммирования ПЛИС, на основе которых они и реализуются, однако пока такой процесс не обеспечивает достаточ- ной эффективности (время перепрограммирования ПЛИС сопоставимо со временем выполнения функции конкретного виртуального процессора), поэтому на данном этапе перепрограммирование процессоров возможно эффективно реализовать только на стадии загрузки очередной задачи в систему. В этом случае ПЛИС перепрограмми- руются на некоторый набор операторных (процессорных) функций, соответствую- щий конкретной задаче, на требуемую для данной задачи разрядность и форму представления чисел или других данных, например, на логические, текстовые опера- ции и данные или арифметические операции с фиксированной или плавающей точ- кой, и на числа с разрядностью 8, 16, 32, 64 бит или более, если это необходимо для решения конкретной задачи. Управление процессом распараллеливания и параллельного выполнения задачи определяется типом и состоянием объектов программы (автоматов), а распределение вычислений между аппаратными ресурсами (вычислительными модулями) – свойст- вами коммутационной подсистемы, которая обеспечивает «интеллектуальную маршру- Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой... «Штучний інтелект» 3’2009 253 5Т тизацию». Любой объект программы (автомат) и соответствующий ему виртуальный процессор может быть направлен для выполнения своих функций в любой вычисли- тельный модуль системы, при этом будут учитываться как параметры загрузки про- извольного модуля (процессора), так и наличие, пропускная способность и текущая загрузка любых возможных путей связи между вычислительными модулями. В лю- бом случае выбирается оптимальный путь передачи данных и программ (виртуаль- ных процессоров) между модулями. Отличительные особенности вычислительных систем с динамической архитектурой Основными особенностями МДА/СДА (далее везде используется аббревиатура СДА, подразумевающая в то же время соблюдение основных принципов МДА), отличающими их от других мультипроцессорных систем, являются:  существенное (в десятки раз) уменьшение объёма аппаратуры, энергопотребления и стоимости при сопоставимых характеристиках производительности;  представление программ не в виде алгоритма, а в виде сети из объектов;  автоматическое динамическое распараллеливание задач, не требующее вмешатель- ства программиста, при этом программист освобождается и от необходимости учиты- вать в программе количество и характеристики имеющихся в системе вычислительных ресурсов;  полностью децентрализованное и асинхронное управление параллельными вычисли- тельными процессами;  аппаратное разделение функций вычисления (исполнения), управления и коммута- ции между соответствующими процессорами (ИП – исполнительный процессор, УП – управляющий процессор и КП – коммутационный процессор), которые имеются в каждом вычислительном модуле (ВМ), что существенно увеличивает эффективность вычислений, поскольку ИП освобождается от выполнения управляющих и коммута- ционных функций;  крайне малый объём (десятки килобайт) операционной системы, часть функций которой реализуется аппаратно, а часть представлена методами объектов программы;  наличие высокоскоростных многоразрядных каналов связи между вычислитель- ными модулями, обеспечивающих благодаря интеллектуальным функциям КП автома- тическую многовариантную маршрутизацию потоков данных и программ [4];  отсутствие ограничений на количество аппаратных ресурсов, включая и вычисли- тельные модули, что позволяет неограниченно масштабировать систему без внесе- ния каких-либо изменений как в системное программное обеспечение, так и в прик- ладные программы;  высокая надёжность вычислений и информационная безопасность – решение зада- чи завершается даже при множественных отказах ВМ, следствием которых является только некоторое уменьшение производительности, а специальная система адреса- ции программных объектов не допускает несанкционированного доступа к объектам программы, что практически исключает возможность существования вирусов и дру- гих вредоносных программ [5], [6]. Остановимся на некоторых из вышеперечисленных особенностей, играющих ведущую роль в достижении столь высоких характеристик СДА. Те вопросы, которые ниже не рассматриваются, рассмотрены в публикациях, на которые имеются ссылки. Торгашев В.А., Царёв И.В. «Искусственный интеллект» 3’2009 254 5Т В первую очередь, возникает естественный вопрос: «Каким образом достигается столь существенное уменьшение габаритов, энергопотребления и стоимости?». Прежде всего это достигается за счёт более полного использования аппаратуры в каждый мо- мент времени выполнения вычислительного процесса. Во-первых, в системе не используются типовые процессоры, архитектура кото- рых весьма сложна, но значительная часть аппаратуры которых либо выполняет вспомо- гательные функции (дешифрация сложных по структуре команд, организация конвей- еров, кэш-памяти, предсказание переходов и многое другое), либо не используется при выполнении некоторой конкретной операции, поскольку сложная универсальная система команд таких процессоров предполагает и наличие арифметического устрой- ства (АУ) большой сложности, значительная часть которого в каждый конкретный момент времени простаивает. В СДА для каждой конкретной задачи (или даже фрагмента задачи) создаётся вир- туальный исполнительный процессор, содержащий в АУ только те фрагменты схем, которые способны выполнять ограниченный набор операций, необходимых в данной за- даче, и только для используемых в данной задаче типов и разрядностей данных. Таким образом, в каждый момент времени выполнения вычислительного процесса, оказывается загруженной бòльшая часть аппаратуры, в то же время вспомогательные функции край- не просты и не используют сколько-нибудь существенной части аппаратуры. Во-вторых, разделение функций между специализированными ИП, УП и КП освобождает более сложный ИП от выполнения функций организации вычислитель- ного процесса, обеспечивая максимальную загрузку аппаратуры ИП, в то время как функции УП и КП достаточно просты и они не занимают большого объёма аппа- ратуры, при этом они работают параллельно с ИП. В-третьих, использование относительно дешёвых ПЛИС, к тому же работаю- щих на сравнительно невысоких тактовых частотах (в пределах 200 – 400 МГц), су- щественно понижает и стоимость системы в целом, и энергопотребление, и, что важно, существенно снижает требования к системе охлаждения. Тогда, естественно, возникает вопрос, каким образом многопроцессорная сис- тема, работающая на столь низких по современным понятиям частотах, способна достичь столь высоких результатов в производительности? Здесь следует обратиться к самой природе, которая создала столь компактный (всего около 1,5 литров объёма), универсальный и совершенный «суперкомпьютер», как человеческий мозг, который, работая на частотах на несколько порядков меньших, чем используемые в совре- менной вычислительной технике, тем не менее способен практически мгновенно выполнять столь сложные и интеллектуальные задачи, как распознавание образов, анализ сцен, принятие решений, ориентация в пространстве, управление движением сложного по структуре тела и многие другие задачи, которые явно не по силам самым современным суперкомпьютерам (и роботам). Конечно, СДА не претендует пока на соревнование с возможностями мозга, однако основной структурный прин- цип – наличие большого количества параллельно работающих простых по структуре процессоров (как в мозге – нейронов) – здесь в какой-то мере соблюдается. Следующий вопрос, который может возникнуть у читателя, – каким образом достигается столь малый объём операционной системы (ОС)? На самом деле функ- ции любой современной ОС разделяются на несколько частей: управление вычисли- тельными процессами (в данном случае – параллельными), управление внешними устройствами (включая и накопители на разного рода дисках), человеко-машинный интерфейс (в том числе графическое или текстовое отображение информации на экране монитора, реакция на интерфейсные устройства – клавиатуру и мышь) и т.д. Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой... «Штучний інтелект» 3’2009 255 5Т В СДА реализуется только первая из перечисленных функций, а остальные возлагаются на «хост-машину», т.е. на обычную ПЭВМ, выполняющую по сути функцию «интеллектуального терминала», которая может работать под управлением любой из существующих ОС – Windows, Linux и т.п. Внешние устройства не подсое- диняются непосредственно к вычислительным модулям СДА, соответственно не нужно управление этими устройствами (т.е. не нужны какие-то специфичные драй- веры), не нужна и обработка прерываний (в самих модулях СДА прерывания не используются – как аппаратные, так и программные). В то же время сами функции управления распараллеливанием вычислительного процесса и выполнением отдель- ных ветвей этого процесса, выполняемые в соответствии с моделью ДАС, крайне просты и в значительной мере могут быть выполнены аппаратным способом в виде соответствующих функций УП и КП. Кроме того, на хост-машине могут быть выполнены части программы, некритичные к производительности и не требующие параллельного выполнения. И, наконец, ещё один вопрос, который следует рассмотреть, – каким образом может быть организовано неограниченное количество аппаратных ресурсов (моду- лей) и соответственно неограниченное масштабирование системы. Каждый ресурс СДА (вычислительный модуль, блок памяти и т.д.) имеет однозначную адресацию (нумерацию), выраженную одним 32-разрядным машинным словом, либо последова- тельностью таких слов. Для собственно адресации используется 31 младший разряд, а старший разряд 32-разрядного слова содержит признак того, является ли оно (слово) последним в «адресе» (0) либо за ним следует продолжение (1). Но и одного такого слова достаточно для нумерации 231 аппаратных ресурсов, что составляет бо- лее 2 миллиардов, явно в обозримом будущем какая-либо вычислительная система вряд ли будет обладать таким количеством ресурсов (модулей, процессоров), даже с учётом малого объёма процессоров СДА. Некоторые вопросы реализации СДА Основой реализации любого варианта СДА является так называемый «техно- логический модуль» (ТМ), в рассматриваемом варианте состоящий из шести плат, конструктивно объединённых в виде «этажерочной конструкции». Три платы – одинаковы и содержат по 32 исполнительных модуля (ИМ), выполненных на основе ПЛИС «Altera Cyclon». Каждый ИМ включает в себя ИП и КП, реализованные в рамках одной ПЛИС. Одна плата является управляющим модулем (УМ) и включает в себя управляю- щий процессор (УП) и 4 ИМ. Каждый ИМ, а также УП и ИМ снабжены памятью объёмом не менее 128 Мб на процессор (все блоки памяти независимы и предназ- начены для использования только одним процессором). Кроме того, имеются две небольшие вспомогательные платы (источники питания и пр.). Каждый ИМ и УП имеют по 4 высокоскоростных канала для связи с соседними модулями. Пропускная способность канала – 3,6 Гбайта в секунду при разрядности 32 бита. Кроме собственно вычислительных модулей с динамической архитектурой, каждый ТМ имеет в своём составе SOM (System On Module) и жёсткий диск (вин- честер) с ёмкостью не менее 500 гигабайт, которые конструктивно присоединяются к плате управляющего модуля. SOM может выполнять функции хост-машины, а также отчасти выполнять нераспараллеливаемые части программы. К основным Торгашев В.А., Царёв И.В. «Искусственный интеллект» 3’2009 256 5Т функциям SOM также относится управление внешними устройствами, которые мо- гут быть к нему присоединены как к хост-машине, но главным образом это – управ- ление жёстким диском. Таким образом, каждый ТМ содержит один SOM, 100 исполнительных мо- дулей (процессоров) и один УП с общей ёмкостью оперативной памяти более 13 ги- габайт и 500 гигабайт памяти на жёстком диске. Кроме этого, в состав УМ входит флеш-накопитель ёмкостью 16 Гб, присоединённый к УП и предназначенный для первичной настройки ПЛИС, и два порта USB для связи между ТМ и с внешней сре- дой. Охлаждение ТМ обеспечивается обычными вентиляторами, при включении в сис- тему большого количества ТМ дополнительно может использоваться кондиционер. Такой ТМ имеет размеры 240  220  80 мм, что по объёму примерно соответ- ствует двум положенным рядом строительным кирпичам, при этом он имеет произво- дительность – 2 – 6 терафлопс на соответственно 64/32-разрядной арифметике с пла- вающей точкой (и он уже является вполне самостоятельным, полнофункциональным и законченным многопроцессорным компьютером). Один или несколько ТМ могут составить настольный вариант СДА с производительностью от 2 терафлопс до несколь- ких десятков терафлопс. Любое количество ТМ может быть объединено в систему сколь угодно боль- шой производительности, вплоть до сотен петафлопс (изменяются только конструк- тивные решения и система охлаждения – в этом случае требуемое множество ТМ располагается в соответствующих стойках, а к системе охлаждения обычными венти- ляторами добавляется кондиционер), при этом не нужно вносить никаких изменений в программы, операционную систему и другие составляющие системы. То есть любая конфигурация СДА строится из ТМ как любое строение из кирпичиков. Таким обра- зом, вопрос реализации суперкомпьютера с динамической архитектурой любой произ- вольной мощности является лишь вопросом финансовых вложений. Но в любом случае, при равной производительности по сравнению с наиболее мощными суперкомпью- терами из списка Top-500, СДА будет как минимум на порядок дешевле. В отличие от ранее реализованных вариантов МДА, в СДА имеется только один управляющий процессор на 100 ИМ, в то время как в прежних вариантах УП имелся в каждом вычислительном модуле. Это связано с тем, что функции УП дос- таточно просты и при современных характеристиках производительности ПЛИС его мощности вполне достаточно для выполнения своих функций по отношению к ука- занному множеству ИМ. Ещё одно отличие СДА от ранее реализованных вариантов МДА заключается в возможности использования для программирования типовых языков программиро- вания, например «C» или FORTRAN, при этом для критических для распараллелива- ния участков программы создаётся специальная библиотека процедур, которые и выполняются на СДА. Именно таким образом может быть реализована вполне стан- дартная программа теста Linpack, в котором все некритичные к уровню произво- дительности фрагменты программы выполняются либо на хост-машине, т.е. на обычной ПЭВМ, к которой могут быть подключены и ТМ, либо на SOM, входящих в состав ТМ. Те же фрагменты программы, которые требуют распараллеливания и высокой производительности, будут оформлены в виде соответствующих библиотеч- ных функций, выполняемых на модулях СДА. Они могут быть написаны как на языке ЯРД (и в соответствующем виде загружаться в модули СДА), так и любым другим способом, позволяющим описать программу (процедуру), реализующую соот- ветствующие параллельные вычисления посредством перепрограммирования ПЛИС и выполнения на них соответствующих фрагментов программы. Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой... «Штучний інтелект» 3’2009 257 5Т Заключение Рассмотренные в данной статье концепция и архитектура СДА позволяют созда- вать суперкомпьютеры любой вычислительной мощности от 2 – 6 терафлопс до десят- ков и сотен петафлопс, существенно превышающие по своим параметрам (геометри- ческому объёму, энергопотреблению, стоимости) существующие суперкомпьютеры при сопоставимой производительности. При этом обеспечивается высокая надёжность работы системы в целом, незави- симо от возможных отказов оборудования, независимость программного обеспечения от конкретной конфигурации системы, защищённость системы от несанкциониро- ванного доступа, автоматическое распараллеливание программ и другие существен- ные преимущества. Литература 1. Торгашев В.А. Средства организации параллельных вычислений и программирования в мульти- процессорах с динамической архитектурой / В.А. Торгашев, И.В. Царев // Программирование. – 2001. – № 4. – С. 53-68. 2. Торгашев В.А. Динамические автоматные сети как модель параллельных вычислений / В.А. Тор- гашев, И.В. Царев // Вестник компьютерных и информационных технологий. – Москва : Маши- ностроение. – 2009. – № 3. – С. 11-20. 3. Царев И.В. ЯРД – язык сетевого программирования в распределенных вычислительных системах с динамической архитектурой / И.В. Царев // Искусственный интеллект. – 2008. – № 3. – С. 761-770. 4. Царёв И.В. Программные и апаратные средства коммуникации в мультипроцессорах с динами- ческой архитектурой / И.В. Царёв // Тезисы докладов Международной научной конференции [«Интеллектуальные и многопроцессорные системы – 2004»], (Таганрог ; Донецк). – 2004. – С. 89-92. 5. Царев И.В. Аппаратно-программные методы обеспечения надежности вычислений в мультипро- цессорах с динамической архитектурой / И.В. Царев // Известия ТРТУ. Специальный выпуск. – Таганрог : Изд-во ТРТУ, 2005. – С. 61-70. 6. Царев И.В. Информационная безопасность в распределенных вычислительных системах на ос- нове коммуникационных модулей с динамической архитектурой (КМДА) / И.В. Царев // Искусст- венный интеллект. – 2007. – № 3. – С. 122-130. В.А. Торгашов, I.В. Царьов Сім’я суперкомп’ютерів з динамічною архітектурою – концептуальні основи У статті розглядається архітектура й основні характеристики нового типу суперкомп’ютерів, заснова- них на теорії Динамічних Автоматних Мереж (ДАМ) й ідеології раніше розроблених Мультипроцесорів з Динамічною Архітектурою (МДА), що дозволяють конструювати високоефективні та надійні обчислю- вальні системи у широкому діапазоні продуктивності. Наводяться характеристики деяких технічних і програмних рішень. V.A. Torgashev, I.V. Tsaryov Conceptual Basis for a Family of Supercomputers with Dynamic Architecture Architecture and principal characteristics of the new type of supercomputers based on Dynamic Automata Networks (DAN) theory and on ideology of earlier developed Multiprocessors with Dynamic Architecture (MDA) that permit to construct high-efficient and reliable computational systems in a wide range of performance are considered in the article. Some characteristics of hardware and software decisions are given. Статья поступила в редакцию 01.06.2009.

Семейство суперкомпьютеров с динамической архитектурой – концептуальные основы

Репозитарії

Схожі ресурси