Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
Тип файла:
ppt / pptx (powerpoint)
Всего слайдов:
23 слайда
Для класса:
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
Размер файла:
146.25 kB
Просмотров:
124
Скачиваний:
7
Автор:
неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№1 слайд![](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img0.jpg)
№2 слайд![](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img1.jpg)
№3 слайд![Две основные сферы применения](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img2.jpg)
Содержание слайда: Две основные сферы применения многопроцессорых ВС:
№4 слайд![Фундаментальные проблемы, для](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img3.jpg)
Содержание слайда: Фундаментальные проблемы, для решения которых используются сверхмощные вычислительные ресурсы:
Прогноз погоды;
Материаловедение;
Сверхпроводимость;
Генетика;
Астрономия;
Управляемый термоядерный синтез;
Геоинформационные системы;
Распознавание и синтез речи;
Распознавание изображений.
№5 слайд![Многопроцессорные](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img4.jpg)
Содержание слайда: Многопроцессорные вычислительные системы (МВС) существуют в различных конфигурациях:
№6 слайд![Главная отличительная](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img5.jpg)
Содержание слайда: Главная отличительная особенность МВС – её производительность (кол-во операций, производимых системой за единицу времени):
Пиковая производительность (ПП): величина, равная произведению пиковой производительности одного процессора
на число процессоров в машине.
Реальная производительность: производительность, достигаемая на конкретном приложении. Она зависит от взаимодействия программной модели, в которой реализовано приложение, с архитектурными особенностями машины, на которой приложение запускается.
№7 слайд![Существует способа оценки](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img6.jpg)
Содержание слайда: Существует 2 способа оценки пиковой производительности:
Это показатель, поясняющий скорость выполнения компьютером своих же инструкций, однако, каждая программа обладает своей спецификой, то есть MIPS – дает общее представление о возможностях компьютера.
Указанная единица является более приемлемой для пользователя и представляет собой нижнюю оценку времени выполнения операции.
№8 слайд![Особенности оценки](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img7.jpg)
Содержание слайда: Особенности оценки производительности МВС:
Пиковая производительность имеет место только в идеальных условиях, т.е. при отсутствии конфликтов при обращении к памяти.
В реальных условиях на выполнение конкретной программы влияют такие особенности компьютера как: структура процессора, система команд, состав функциональных устройств и др.
Одним из определяющих факторов, влияющих на производительность является время взаимодействия с памятью, которое определяется строением, объемом и архитектурой подсистем доступа к памяти.
В современных компьютерах для повышения эффективности доступа используется многоуровневая иерархическая память, включающая: регистры и регистровую память, основную оперативную память, cash-память, виртуальные и жесткие диски.
№9 слайд![В году М. Флинном был](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img8.jpg)
Содержание слайда: В 1966 году М. Флинном был предложен удобный подход к классификации архитектур вычислительных систем:
№10 слайд![SMP symmetric multiprocessing](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img9.jpg)
Содержание слайда: SMP (symmetric multiprocessing) – симметричная многопроцессорная архитектура.
№11 слайд![Симметричность архитектуры](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img10.jpg)
Содержание слайда: Симметричность архитектуры объясняется тем, что устройства имеют равные права и одну и туже адресацию для всех ячеек памяти.
Достоинства SMP –архитектуры:
- простота и универсальность для программирования;
- простота эксплуатации;
- использование общей памяти увеличивает скорость обмена;
- наличие средств эффективного распараллеливания решения задач.
Недостатки SMP –архитектуры:
- Системы с общей память плохо масштабируются.
№12 слайд![MPP-архитектура Massive](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img11.jpg)
Содержание слайда: MPP-архитектура (Massive Parallel Processing) - массивно-параллельная архитектура.
№13 слайд![Особенности архитектуры MPP](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img12.jpg)
Содержание слайда: Особенности архитектуры MPP:
Система строится из отдельных модулей (каждый модуль представляет собой полнофункциональный компьютер);
Память физически разделена;
Модули соединяются специальными коммуникационными каналами;
Высокая масштабируемость.
Недостатки:
отсутствие общей памяти снижает скорость межпроцессорного обмена;
Каждый процессор может использовать ограниченный объем памяти.
№14 слайд![Гибридная архитектура NUMA](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img13.jpg)
Содержание слайда: Гибридная архитектура NUMA (nonuniform memory access) – с неоднородным доступом к памяти.
№15 слайд![PVP Parallel Vector Process](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img14.jpg)
Содержание слайда: PVP (Parallel Vector Process) – параллельная архитектура с векторным процессором.
Основным признаком PVP систем является наличие специальных векторно-конвейерных процессоров, в которых предусмотрены команды однотипной обработки векторов независимых данных, эффективно выполняющиеся на конвейерных функциональных устройствах.
Парадигма программирования на PVP системах предусматривает векторизацию циклов (для достижения необходимой производительности одного процессора) и их распараллеливание (для одновременной загрузки нескольких процессоров одним приложением).
№16 слайд![Архитектуры многопроцессорных](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img15.jpg)
Содержание слайда: Архитектуры многопроцессорных систем:
№17 слайд![. Назначение , область](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img16.jpg)
Содержание слайда: 1. Назначение , область применения и способы оценки производительности МВС.
2. SMP, MPP, NUMA, PVP - архитектуры.
3. Способы организации высокопроизводительных процессоров.
№18 слайд![Способы организации](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img17.jpg)
Содержание слайда: Способы организации вычислительных процессоров
№19 слайд![. Процессоры баз данных](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img18.jpg)
Содержание слайда: 1. Процессоры баз данных
Процессорами(машинами) баз данных называют программно-аппаратные комплексы, предназначенные для выполнения всех или некоторых функций систем управления базами данных (СУБД).
Процессоры баз данных выполняют функции:
- управления;
- обеспечения дистанционного доступа к информации через шлюзы,
- репликации обновленных данных с помощью различных механизмов тиражирования (копирования данных из одного источника на другой или на множество других и наоборот).
Процессоры баз данных обеспечивают построение клиент-серверных архитектур (двухуровневых).
№20 слайд![. Потоковые процессоры](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img19.jpg)
Содержание слайда: 2. Потоковые процессоры
Потоковыми называют процессоры, в основе которых лежит принцип обработки многих данных с помощью одной команды (SIMD).
Потоковые процессоры подразделяются на:
- отдельные потоковые процессоры (SSP – single-streaming processor); - многопотоковые процессоры (MSP – Multi-Streaming Processor).
Пример потокового процессора – семейство процессоров INTEL, начиная с Pentium 3. В основе функционирования процессоров Intel лежит технология SSE (streaming SIMD extensions – потоковая обработка по принципу «одна команда-много данных»). Используется для обработки речи, трехмерной графики изображений.
Векторные процессоры – представитель SIMD класса потоковых процессоров. Векторная обработка повышает производительность процессора за счет обработки набора данных (вектора) одной командой.
№21 слайд![. Нейропроцессоры. Области](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img20.jpg)
Содержание слайда: 3. Нейропроцессоры.
Области применения нейросетей:
Прогнозирование;
Распознавание образов;
Классификация;
Кластеризация и др.
Отличия нейросетей от традиционных вычислительных систем:
Высокая скорость обработки данных;
Высокий уровень отказоустойчивости;
Возможность обучения.
№22 слайд![Выводы Рассмотрены назначение](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img21.jpg)
Содержание слайда: Выводы:
Рассмотрены назначение , область применения и способы оценки производительности МВС.
Рассмотрены различные виды архитектур вычислительных систем (SMP, MPP, NUMA, PVP) 3. Рассмотрены способы организации высокопроизводительных процессоров.
№23 слайд![Литература Основная](/documents_6/d299d9f440a6d54d5bd957165790a4d6/img22.jpg)
Содержание слайда: Литература:
Основная литература:
Н.В. Кандаурова, С.В. Яковлев, В.П. Яковлев, В.С. Чеканов. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. Курс лекций и лабораторный практикум. М.:издательство «ФЛИНТА», - 2013г.
Дополнительная литература:
Олифер В.Т., Олифер В.А. Компьютерные сети, принципы, технологии, протоколы. Учебное пособие, Спб. Питер,-2014г.