Супер компьютеры. Их применение

 

 

 

 

Супер компьютеры. Их применение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовила студентка 2 курса 3 группы фармацевтического факультете.

Преподаватель: Петров И.Е

 

 

 

Оглавление

1.Что такое суперкомпьютеры?

2. Чем отличаются суперкомпьютеры  от обычных компьютеров?

4.Из истории суперкомпьютеров: Американские суперкомпьютеры.

 Российские суперкомпьютеры.

5. Вопросы дальнейшего развития  суперкомпьютеров.

6. Суперкомпьютеры Intel.

7. Суперкомпьютеры IBM.

8.Сферы применения суперкомпьютеров:

-Военная.

-Наука и образование.

-Медицина.

9.Литература

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Что такое суперкомпьютер?

Суперкомпьютер - это "сверхмашина", намного более производительная, чем любая из доступных рядовому пользователю. Суперкомпьютер не купишь в магазине через дорогу. "Супер" означает самый-самый - самый большой, самый дорогой, самый быстрый, самый мощный, производительность его на настоящий момент максимальна. Главное же отличие суперкомпьютера от персональных- концентрация сил на одном громоздком приложении вместо обслуживания  множества  мелких.

Чем отличаются суперкомпьютеры от обычных компьютеров?

Характерными особенностями всех современных суперкомпьютеров являются:

- многопроцессорность (от 8 до штук);

- высокая скорость обмена данными  между отдельными узлами (до 500 мегабайт  в секунду); - большой объем оперативной (до 600 гигабайт) и дисковой (сотни  терабайт) памяти;

- архитектура, обеспечивающая параллельность  обработки данных.

Американские компьютеры. История создания суперкомпьютеров .

История создания суперкомпьютеров неразрывно связана с именем американца Сеймура Крея\Seymour Cray. В 1957 году он создал электронную компанию Control Data Corporation, которая занялась проектированием и постройкой вычислительных комплексов, ставших родоначальниками современных суперкомпьютеров. В 1958 году под руководством Крея был создан первый в мире мощный компьютер на транзисторах CDC 1604.  В 1972 году Крей основал собственную фирму Cray Research, которая занялась разработкой и производством настоящих суперкомпьютеров. В 1976 году она выпустила систему CRAY-1 с быстродействием порядка 100 мегафлопс. 

Русские суперкомпьютеры

Исследования по многопроцессорным вычислительным системам в СССР были начаты в начале 60-х. Возможность построения суперкомпьютеров на принципах параллельного выполнения операций в однородных вычислительных средах была показана Э. В. Евреиновым и Ю. Г. Косаревым в Новосибирске в 1962 г. Работы, проводимые в Таганрогском радиотехническом институте  привели к созданию ряда многопроцессорных специализированных ЭВМ, первой из них в 1964 г. была создана цифровая интегрирующая машина Метеор-3. В 1979 г. появляется Эльбрус-1 - компьютер на основе суперскалярного RISC-процессора, разработанный в ИТМиВТ, генеральный конструктор В.С.Бурцев. В 1984 гг. под его руководством создан 10-процессорный суперкомпьютер Эльбрус-2, который использовался в Российской противоракетной системе, ЦУПе, Арзамасе-16 и Челябинске-70.. В конце 1997 года были завершены заводские, а в 1998-м - государственные испытания «Эльбруса-90 микро», утверждена документация для серийного производства, изготовлена опытная партия.

 

Вопросы дальнейшего развития суперкомпьютеров

Pост производительности суперкомпьютеров взаимосвязан с расширением, обновлением и усложнением применений, разработками новых математических моделей, развитием соответствующих вычислительных методов. При этом необходимо распараллеливать обработку данных в алгоритмах и программах решаемых вычислительных 
задач, учитывая специфику структурного параллелизма, присутствующего в том или ином виде на всех уровнях систем – от внутрипроцессорного до общесистемно-сетевого с выходом на глобальные Grid -технологии. Умелое использование и перманентное развитие программного обеспечения (как системного, так и прикладного) существенно определяет эффективность применений суперкомпьютеров и остается сложной и широкой проблемой.

Суперкомпьютеры Intel

До недавнего времени одним из самых быстродействующих компьютеров был Intel ASCI Red — детище ускоренной стратегической компьютерной инициативы ASCI (Accelerated Strategic Computing Initiative). В этой программе участвуют три крупнейшие национальные лаборатории США (Ливерморская, Лос-Аламосская и Sandia). Построенный по заказу Министерства энергетики США в 1997 г ., ASCI Red объединяет 9152 процессора Pentium Pro, имеет 600 Гбайт суммарной оперативной памяти и общую производительность 1800 млрд операций в секунду.

Суперкомпьютеры IBM

Когда на компьютерном рынке появились универсальные системы с масштабируемой параллельной архитектурой SP (Scalable POWER parallel) корпорации IBM они достаточно быстро завоевали популярность. Сегодня подобные системы работают в различных прикладных областях — таких, как вычислительная химия, анализ аварий, проектирование электронных схем, сейсмический анализ, моделирование водохранилищ, поддержка систем принятия решений, анализ данных и оперативная обработка транзакций. Успех систем SP определяется прежде всего их универсальностью, а также гибкостью архитектуры, базирующейся на модели распределенной.

 

Военная сфера

Военный суперкомпьютер на процессорах Xeon с 64-разрядными расширениями Американское министерство обороны объявило о намерении установить в одном из своих вычислительных центров суперкомпьютер на базе новых процессоров Intel с 64-разрядными расширениями. Стратегические задачи суперкомпьютеров Управляемый термоядерный синтез Моделирование взрывов и ядерных испытаний (в 1985 году США и СССР прекратили ядерные испытания, но продолжают совершенствовать ядерное оружие) Разработка военной и авиакосмической техники Системы ПВО

 

Наука и образование.

Новый суперкомпьютер планируют применить преимущественно для нужд химии и молекулярной биологии. С ее помощью специалисты рассчитывают разработать совершенные компьютерные модели реакций, которые заменят сложные и дорогие эксперименты.

Сфера медицины. 

Первый показ общественности этой разработки был проведен в рамках государственных испытаний в феврале 2002 года. Это пример создания на базе "СКИФ"-а прикладной системы. В системе была решена задача совместимости суперкомпьютера и медицинской аппаратуры. Это позволило в режиме реального времени анализировать состояние больных, определять точный диагноз и оптимальный путь лечения. В АППК используется оригинальная методика диагностики кардиологических заболеваний. Она основана на том, что снимается и обрабатывается ряд видеоизображений капилляров на сетчатке глаза обследуемого. На такую съемку по физиологическим ограничениям отводится очень малое время, потому что глаз начинает слезиться. Кроме того, жесткое ограничение времени на обследование и постановку диагноза определяется еще и тем, что кардиологический комплекс предполагается использовать во время массовых профилактических осмотров населения.

Литература.

• http://www.myshared.ru/slide/119271/
• http://volna.org/informatika/supierkompiutiery.html