Этот подход позволяет создавать компьютеры,
Этот подход позволяет создавать компьютеры, включающие в себя тысячи процессоров.
Но эта архитектура имеет 2 существенных недостатка:
- требуется быстродействующее коммуникационное оборудование, обеспечивающее среду передачи сообщений;
- при создании программ необходимо учитывать топологию системы и специальным образом распределять данные между процессорами, чтобы минимизировать число пересылок и объем пересылаемых данных.
Последнее обстоятельство и мешает широкому внедрению подобных архитектур.
К данному классу можно отнести компьютеры Intel Paragon, IBM SP1, Parsytec, IBM SP2 и CRAY T3D.
Компьютеры Cray T3D и T3E используют единое адресное пространство (общая виртуальная память) (см. рис. 11.1). По аппаратному прерыванию особого случая адресации ОС выполняет пересылку страницы с одного узла на другой. У каждого МП своя локальная память, но единое виртуальное адресное пространство.
Рис. 11.1. Структура супер-ЭВМ Cray T3D
Факторы, снижающие производительность параллельных компьютеров:
- Закон Амдала.
В табл. 11.1 показано, на какое максимальное ускорение работы программы можно рассчитывать в зависимости от доли последовательных вычислений и числа доступных процессоров.
Таблица 11.1.Число ПЭДоля последовательных вычислений 50%25%10%5%2% 2 1,33 1,60 1,82 1,90 1,96 8 1,78 2,91 4,71 5,93 7,02 32 1,94 3,66 7,80 12,55 19,75 512 1,99 3,97 9,83 19,28 45,63 2048 2,00 3,99 9,96 19,82 48,83 - Время инициализации посылки сообщения (латентность) и время передачи сообщения по сети.
Максимальная скорость передачи достигается на больших сообщениях, когда латентность, возникающая лишь вначале, не столь заметна на фоне непосредственно передачи данных. - Возможность асинхронной посылки сообщений и вычислений.
Если или аппаратура, или программное обеспечение не поддерживают возможности проводить вычисления на фоне пересылок, то возникнут неизбежные накладные расходы, связанные с ожиданием полного завершения взаимодействия параллельных процессов. - Неравномерная загрузка всех процессорных элементов.
Содержание Назад Вперед
