Супер ЭВМ
СуперЭВМ - мощные многопроцессорные компьютеры с производительностью сотни миллионов - десятки миллиардов операций в секунду. Характеристики типового суперкомпьютера 2001 года: высокопараллельная многопроцессорная вычислительная система с производительностью порядка 100 000 MFLoPC, с емкостью оперативной памяти 10 Гбайт, дисковой памяти 1 -10 Тбайт (1 Тбайт = 1000 Гбайт), с разрядностью 64 - 128 бит. Для сбалансированности ресурсов ЭВМ необходимо, чтобы на каждый MFLoPS производительности процессора приходилось не менее 1 Мбайт оперативной памяти.
Фирма IBM недавно объявила о разработке новой суперЭВМ, которая будет содержать более миллиона микропроцессоров Pentium III и обладать быстродействием 10 15 операций /с.
Архитектура всех этих высокопроизводительных ЭВМ отлична от традиционной однопроцессорной фон-Неймановской архитектуры с одиночным потоком команд и одиночным потоком данных (ОКОД или скалярные процессоры, рис 1.1 а) и называется архитектурой массового параллелизма. СуперЭВМ создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем, имеющих по принятой классификации три разновидности структур:
1. Магистральные (другое название конвейерные), у которых процессор одновременно выполняет разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных. Это системы с многократным потоком команд и однократным потоком данных (МКОД или MISD - Multiple Instruction Single Data - рис. 1.1. б). Например, отечественные суперЭВМ "Эльбрус 3,4", имеют модифицированную параллельно-конвейерную структуру MMISD.
2. Векторные, у которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными - однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD - Single Instruction Multiple Data - рис. 1.1 в).
3. Матричные, у которых микропроцессор одновременно выполняет разные операции над последовательными потоками обрабатываемых данных - многократный поток команд с многократным потоком данных (МКМД или MIMD - Multiple Instruction Multiple Data - рис. 1.1 г ).
В периодически обновляемой таблице TOP500 (www.top500.org) сведены показатели суперкомпьютеров различных производителей. Суммарная мощность этих 500 наиболее производительных компьютеров составляет менее 0,1% от суммарной вычислительной мощности всех компьютеров мира.