Информационная система "Конференции"

VI Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям (с участием иностранных ученых)

29-31 октября 2005 года, г. Кемерово, Россия

Тезисы докладов

информационные технологии

Cовременные подходы для создания высокопроизводительных вычислительных систем

Лысаков К.Ф., Малько В.В.

Институт Автоматики и Электрометрии,
лаб. №13 (Новосибирск)

Данная статья посвящена обзору и анализу современных подходов, существующих для создания и построения разнообразных высокопроизводительных устройств и систем.

В настоящее время высокопроизводительные вычислительные системы можно условно разделить на системы с фиксированной структурой и с программируемой структурой. Системы с фиксированной структурой представлены либо универсальными устройствами на основе серийных универсальных микропроцессоров (персональные компьютеры и серверы на базе универсальных процессоров), либо специализированными устройствами, ориентированными на решение конкретной поставленной задачи (например система GRAPE-6 для решения задачи взаимодействия N тел). Системы с программируемой структурой строятся из вентильных матриц программируемых пользователей - ВМПП (FPGA), что позволяет программно настраивать схему для реализации требуемого преобразования данных.

В электронной публикации произведен анализ недостатков и преимуществ систем с фиксированной и программируемой структурой, проявляющихся в конкретных задачах реализации трудоемких математических алгоритмов обработки данных.

Повышение производительности микропроцессоров достигается за счет увеличения тактовой частоты работы логических элементов и количества таких элементов. Однако в последние годы наблюдается существенное замедление роста тактовой частоты процессоров (с 2003 года AMD увеличила частоту процессоров семейства Athlon с 2,5 до 3 ГГц), а производительность систем, включающих десятки и более процессоров, ограничивается не только скоростью передачи данных между узлами, но и сложностью программирования таких систем.

На сегодняшний день на реальных задачах обработки сигналов производительность ВМПП достигла триллиона операций умножения/накопления в секунду, что позволяет максимально усложнить задачу, выполняемую одним кристаллом.

Таким образом, в ближайшее время большой импульс развития и применения получают так называемые программно-реконфигурируемые вычислители, которые представляют собой объединение универсальных микропроцессоров и ВМПП в одном устройстве. Такие вычислители смогут объединить достоинства кластерных архитектур с вычислительной мощностью ВМПП.

Дополнительные материалы: Полный текст доклада
Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]