IT News

Пт09122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Статьи Статьи ИТ Суперкомпьютер

Суперкомпьютер

Существуют проблемы, слишком сложные даже для больших ЭВМ. Например, составление карты движения ветров во время шторма или потока вокруг скалы в бухте во время прилива займет у ученых длительный период времени работы на большой ЭВМ. Гигантские числа, используемые в астрономии, слишком необъятны для оперирования ими на стандартном компьютере.

У суперкомпьютеров не возникает проблем с гигантскими числами, они специально оборудованы для работы со многими уравнениями одновременно и могут выполнять биллионы вычислений в секунду. Эта сверхскорость достигается несколькими способами. Уплотняя, делая все более компактными электронные схемы, компьютерные инженеры сократили расстояние, которое необходимо проделать каждому электрическому импульсу внутри компьютера. Химики разработали синтетический полупроводник, галиум арсенид (Galium Arsenide), который проводит электричество быстрее, чем кремниевый. Конструкторы построили наборы из множества микропроцессоров, по-новому оперирующих с данными. Обычный компьютер работает последовательно: он читает команду, вычисляет адрес данных и выполняет каждую команду, прежде чем перейти к следующей. А составные микропроцессоры суперкомпьютера выполняют эти задачи в режиме частичного совпадения, называемого еще параллельным или конвейерным, который позволяет компьютеру выполнять одновременно много команд. А при помощи организации данных в векторы, или матрицы, суперкомпьютеры могут обрабатывать одновременно целые ряды данных.

Свернутый конвейер.

Верхний конвейер, обрабатывающий кубик для игры в кости, изображает последовательную обработку данных, при которой микропроцессор оперирует только с одним элементом данных в единицу времени и завершает этот процесс до начала нового. При конвейерной обработке (снизу) четыре микропроцессора оперируют с данными, принимаясь за новый элемент до того, как закончен предыдущий, что в четыре раза ускоряет работу.

Крэй У-MP

Крэй У-MP.

Построенный в 1988 году, этот современный суперкомпьютер снабжен четырьмя микропроцессорами, каждый из которых имеет 14 конвейерных операторов. Его компоненты организованы в С-форму, а не в ряд, что сокращает расстояние, проходимое электрическими импульсами, и позволяет компьютеру выполнять более двух биллионов вычислений в секунду.

Суперкомпьютер

Скачки и прыжки.

Хотя все эти компьютеры работают не совсем одинаково, в таблице справа даны приблизительные сравнительные характеристики их скорости. Каждая графа справа обозначает скорость, в 10 раз превышающую скорость.

Скоростная векторная обработка

Некоторые научные данные можно организовать в специальные группы, или массивы, называемые векторами. Два вектора могут быть сложены (справа), а результатом будет новый вектор их суммы (дальний квадрат справа). Чтобы скорость компьютера увеличилась, векторный процессор оперирует всеми элементами обработки одновременно, складывая все числа в один отрезок времени с той же скоростью, с какой он сложил бы два числа.

Вы здесь: Главная Статьи Статьи ИТ Суперкомпьютер

Популярные материалы из данной категории:

системный блок

Виды корпусов и блоков питания системного блока

Системный блок – корпус компьютера, в котором находятся основные элементы персонального компьютера или сервера. Его задача в защите внутренней компоновки компьютера от воздействия извне и механических повреждений. Так же не маловажное назначение системного…
bpwin1

BPWin. Лабораторная работа №1

Тема: Знакомство с CASE-средством разработки информационных систем BPwin Цель работы: познакомиться с CASE-средством BPwin фирмы Computer Associates, научиться строить модель в методологии IDEF0 . Порядок работы:1. Ознакомиться с принципами построения модели…
первый калькулятор

Кто изобрел первый калькулятор?

Интеллектуальное брожение в 17 веке привело к новым высотам и открытиям в математике, что значительно облегчило труд тех, кто неустанно разрабатывал калькуляторы.

Что такое двоичный код?

Всем известно, что компьютеры могут выполнять вычисления с большими группами данных на огромной скорости. Но не все знают, что эти действия зависят всего от двух условий: есть или нет ток и какое напряжение.

Как работает мобильный (сотовый) телефон

Связь мобильных, или, как их еще называют, сотовых, телефонов осуществляется не при…

Как работает факс

Факсимильная, или факс машина была изобретена в 1842 году, но популярность обрела лишь в…

Как работает пейджер

Как и сотовые телефоны, электронные пейджеры передают и принимают сигналы при помощи…

Как работает клавиатура компьютера

В большинстве компьютерных систем клавиатура яв­ляется панелью управления, через которую…

Что такое оптоволокно?

Как свет передает информацию? Фиброоптическая связь - это способ передачи информации за…
дифференциальный двигатель

Кто придумал первый компьютер

В 19 веке, задолго до наступления эпохи электричества, англичанин Чарльз Бэббидж так…

Как происходит аналого-цифровое преобразование

Мир полон изменяемых величин. Некоторые величины изменяются непрерывно, некоторые шаг за…
информационные технологии

Информационные технологии

Информационные технологии. Что это? В последнее время, так часто, приходится слышать о…