Путин верит в несуществующие суперкомпьютеры!

[crazy-mike]

Для создания систем с высокой реальной производительностью и эффективной глобально адресуемой памятью в ОАО «НИЦЭВТ» в инициативном порядке в 2000 году были начаты исследования, которые через два года переросли в государственный контракт — НИР «Беркут». Основные решения начального этапа работ по НИР «Беркут» [1] легли в основу оригинальной MTDF-архитектуры мультитредового суперкомпьютера, с управлением потоком данных и глобально адресуемой памятью большого объема. Наибольшее влияние на MTDF-архитектуру изначально оказали три разработки: проект HTMT создания гибридной мультитредовой системы петафлопсного класса [2]; работы группы В.С.Бурцева по машине, управляемой потоком данных [3]; мультитредовые системы Tera MTA и Cray MTA-2 [4]. Аналогичные работы в это же время были начаты и в США — в конце 2002 года появились первые сообщения о проекте DARPA HPCS [5], возведенном в ранг федеральной программы, который по сути решал те же проблемы, что и «Беркут». Последующие сообщения подтвердили, что и в России, и в США движение к суперкомпьютерам нового поколения идет с использованием примерно одинаковых архитектурных решений — различались лишь подходы к реализации процессора. В проекте «Беркут» был выбран вариант создания процессора на базе одной мультипроцессорной СБИС, перестраиваемой под разные мультитредовые вычисления (модель гетерогенной мультитредовости). Разработчики из США (проект Cray Cascade) могли позволить себе создание одновременно нескольких СБИС для разного типа мультитредовых вычислений [5].

В 2005 году отечественные научно-исследовательские работы над суперкомпьютером продолжились в рамках проекта «Ястреб». В разрабатываемый процессор были дополнительно введены архитектурные возможности работы с крупнозернистыми статическими графами вычислений типа потоковых моделей (модели stream-based [6]). Сегодня прорабатывается поддержка мелкозернистых статических графов на реконфигурируемом поле функциональных устройств (данный подход используется в разработках MONARCH [7] и TRIPS[8]).

Сочетание мультитредовых и потоковых архитектурных средств позволяет сегодня говорить о возможности построения на их основе суперкомпьютеров от петафлопсного до экзафлопсного класса (1018 операций в секунду) [9].

:shlap:

[crazy-mike]

:wink1:

Прежде чем приступить к описанию архитектуры российского суперкомпьютера производительностью более 1 PFLOPS, надо сказать, что применяются два подхода к реализации мультитредовости процессора: большое количество ядер и малое число тредов в ядре; малое число ядер, но много тредов в ядре. Первый вариант реализуется в IBM Cyclops64, Sun Niagara, второй — в Cray MTA-2. В проекте «Ястреб» был выбран второй вариант, обеспечивающий большую толерантность к задержкам. Одновременно с процессором разрабатывалась специальная коммуникационная сеть с большой пропускной способностью при передаче коротких пакетов. Изучались варианты адаптивных бездедлоковых сетей, от N-тор до сетей Кэли и сетей Клоса [10, 11].

К 2007 году была построена потактовая имитационная модель будущей системы. На этой модели, работающей как на персональном компьютере, так и на вычислительном кластере из нескольких сотен узлов, велась отработка принципов работы, проводилось оценочное тестирование развиваемой реальной производительности суперкомпьютера, отлаживалось базовое программное обеспечение.

Сегодня работы над перспективным суперкомпьютером с глобально адресуемой памятью ведутся в рамках двух контрактов с Роснаукой и проекта «Ангара» ОАО «НИЦЭВТ» по созданию МТП-суперкомпьютера стратегического назначения (СКСН) мультитредово-потокового типа.

[crazy-mike]

:wink1: а сколько спецагентов разведслужбы Свазиленда погибли от простуды пока доставали этот материал (или просто спились)....:grum:
А ещё голуби сбивались с курса и капсулы , привязанные к их лапкам , приходилось отлавливать в Монголии и Китае...:grum:

«Ангара»: цели, задачи, архитектура

Цель проекта «Ангара»— разработка компонентов и моделей суперкомпьютеров петафлопсного уровня с глобально адресуемой памятью большого объема для эффективного решения задач с различной пространственно-временной локализацией обращений к памяти. Среди целей проекта можно выделить следующие:
разработка многоядерного мультитредово-потокового микропроцессора, работающего с распределенной общей памятью и адаптируемого к разным моделям организации вычислений;
разработка коммуникационной сети с высокой конвейеризацией, адаптивностью, малым диаметром, обеспечивающей высокую пропускную способность передачи коротких сообщений и повышенную отказоустойчивость;
разработка опытного образца суперкомпьютера с реальной производительностью 0,1 PFLOPS;
разработка системного программного обеспечения нового поколения, ориентированного на адаптивную компиляцию программ, динамическую реконфигурацию в процессе счета, повышенную отказоустойчивость, разные модели вычислений;
повышение на порядок продуктивности программирования в сравнении с современным уровнем при обеспечении эффективного решения задач с интенсивной нерегулярной работой с памятью;
разработка на базе многоядерного мультитредово-потокового микропроцессора универсальной высокопроизводительной платформы, в том числе и для бортовых применений.
Исследования показывают, что современный перспективный суперкомпьютер должен строиться на основе нескольких общих архитектурно-программных принципов:
MT (multithreading). Мультитредовая организация процессора и выполняемых им программ c целью обеспечения толерантности процессора к задержкам выполнения операций с памятью (100–500 тактов процессора) и коммуникационной сетью (1000–10000 тактов).
DF (dataflow). Управление вычислениями потоком данных с использованием статических и динамических графовых моделей.
MD (message driven). Управление передачей сообщений для реализации потоковых моделей вычислений, а также для управляемой локализации посредством механизмов вызова процедур на удаленных узлах.
DAE (decoupled access/execute модель). Организация работы процессора и программ, при которой выделяется вычислительная и обслуживающая ее невычислительная часть, выполняющая задачу обеспечения данными вычислительной части.
DSM (distributed shared memory). Распределенная общая или глобально адресуемая память.
CMT. Чип-мультипроцессорные технологии создания микропроцессорных CБИС типа «система на кристалле».
PIM (processor in memory) и NMP (near memory processor). Технологии модулей памяти со встроенными процессорами обработки данных, либо с процессорами, размещенными в непосредственной близости к памяти.
RAS (reliability, adaptability, serviсeability). Обеспечение повышенной отказоустойчивости на аппаратном, системном и прикладном уровне.
PGAS и GAS (partitioned global address space languages). Языки программирования для работы в разделенном на подразделы глобальном адресном пространстве, обладающие повышенным уровнем абстракции описания программ, ориентированных на описание сверхпараллельных и асинхронных вычислений, обладающих возможностями локализации вычислений на множествах данных.
AS (adaptive supercomputing). Обеспечение высокого полиморфизма системы (наличие средств выполнения разнотипных программ) и ее реконфигурируемости (возможности выбора и настройки этих средств для эффективного выполнения программ разного типа).

Суть всех современных работ по СКСН— поиск оптимального сочетания и глубины реализации всех этих принципов.

[crazy-mike]

:wink1: это уже "шедевр"! :grum: Об одновременном выполнении команд и о распараллеливании выполнения собственно команды они вообще не слышали...
http://www.osp.ru/os/2007/09/4569294/

Мультитредовость и толерантность к задержкам

Поясним, как обычно обеспечивается толерантность (нечувствительность) процессора к задержкам выполнения операций на некотором устройстве. Обычно это достигается за счет конвейеризации или распараллеливания выполнения на этом устройстве множества операций, запускаемых с высоким темпом. Несмотря на то, что в этом случае выполнение отдельной операции будет длительным, благодаря распараллеливанию среднее время выполнения операции будет определяться не задержкой, а темпом запуска операций (рис. 1).

[viktorsabade]

глубоко копает:rolleyes:

[crazy-mike]

глубоко копает:rolleyes:

Королевская Разведслужба Свазиленда рулит! :leader:
(тем более - что африканские студенты на просторах РФ уже давно не бросаются в глаза :grum

В проекте «Ангара» предусмотрены два варианта реализации процессора МТП-суперкомпьютера — в виде микропроцессоров J7 (простой) и J10 (сложный, см. рис. 2). Первый поддерживает только гомогенную мультитредовую модель организации программ, работу с глобально адресуемой памятью и аппаратную обработку пакетов сообщений. Микропроцессор J10 дополнительно поддерживает гетерогенную мультитредовую модель, виртуализацию тредов и тредовых устройств, а также модели представления вычислений в виде статических и динамических графов потоков данных. Оба микропроцессора— заказные и зарубежных аналогов пока не имеют. Некоторые конфигурации микропроцессоров J7 и J10 представлены в табл. 1.

(переправлено при помощи воздушного змея с Алтая - а потом на корабле "Свазимар" )....

[viktorsabade]

а какой самый мощный комп?

[crazy-mike]

а какой самый мощный комп?

:grum: где-то там в табличках...
О "мощности" вообще не имеет смысла говорить без учёта "класса решаемых задач". Процессор , оптимизированный на вычисления с плавающей точкой , будет "плющить" на "символьной обработке". Ну а проблема использования статической памяти и динамической вместо статической ? Статическая - это очень быстро , но очень дорого. Шины или коммутатор каналов? И т.д. Параллельное выполнение команды (разных фаз команды). RISC или CISC? Преимущества CISC в случае распараллеливания "комплексной команды". Фокусы с периферийными устройствами...Транспьютерные системы вообще не считаются суперкомпьютерами - по классификации. Кластерные системы - тоже. Но в маркетинговых целях кластерные системы и многопроцессорные системы с SMP-архитектурой позиционируют как суперкомпьютеры. :grum:

[viktorsabade]

мало что понял но интересно.:wink1:
отстал я от жизни.деградировал здесь.в Испании прикладной науки нет.у них вообще науки мало.ни журналов не книг ...

[crazy-mike]

мало что понял но интересно.:wink1:
отстал я от жизни.деградировал здесь.в Испании прикладной науки нет.у них вообще науки мало.ни журналов не книг ...

http://www.osp.ru/os/2007/09/4569294/
В той статье из "Открытых систем" вообще ничего нового по сравнению с началом 1990х. О куче вещей они вообще не слышали. И на распараллеливание они смотрят чересчур "однобоко". А улыбает то - что раскурочили старенькие "Cray-2" из Гидрометцентра , и выдают "результаты вскрытия" за "научные исследования".
А моделировали суперкомпьютеры при помощи кластерных систем как раз в 1990е. Как только цены на микропроцессорные системы начали падать. Одновременно продавались и транспьютерные системы - но там "специализировнное программирование" .