Классификация средств вычислительной техники
По типам компьютеров:
A) Суперкомпьютер. Применяются в научных расчетах. Производительность измеряют в flops (floating point operation per second). Сам мощ Япония — 8,162 Pflops, Росия — 0,674. Такие комп не сущ сами по себе, им нужна инфраструктура: задатчики…инженеры.
Производительность: пиковая (не достижима, суммарная по всем ядрам), максимальная (тестовая прога), рабочая (реальная задача).
B) Компьютер среднего класса: mainframe компьютеры (хранение и обработка данных (data center)? горячее резервирование (используется архитектура NUMA)) Выпускаются только IBM.
C)Станции. Рабочее место CAD системы, проф работа с графикой и звуком, интернет сервер, сервер БД. OC UNIX. Производитель: IBM, HP, SUN. Имеют многоядерн процессоры, многозадачны. Работают постоянно, поэтому изгот из надежн компонентов. Меньше цена и размеры, чем mainframe.
D)Настольные системы (desktop). Когда то были 1ядерные, однозадачны. PC 90%, не PC 10% (Mac)
E) Мобильные системы. Смартфоны, планшеты, коммуникаторы. Возникает проблема синхронизации данных.
F) Пром автоматика. Пром PC (более защ от пр-венных факторов: пыль и т.п.). ПЛК (Программируемые Логич Контроллеры, сборщики статистики, контроль медленных техпроцессов). Контроллеры. Встраиваемые микроЭВМ.
По режимам функционирования: (Single Multi Instruction Data)
SISD — одиночный поток команд и одиночный поток данных. К этому классу относятся последовательные компьютерные системы, которые имеют один центральный процессор, способный обрабатывать только один поток последовательно исполняемых инструкций.
SIMD — одиночный поток команд и множественный поток данных. Эти системы обычно имеют большое количество процессоров. За один прием обрабатывает вектор данных. (суперкомпьютер)
MISD — множественный поток команд и одиночный поток данных. Теоретически в этом типе машин множество инструкций должно выполнятся над единственным потоком данных. (нет практич применений)
MIMD — множественный поток команд и множественный поток данных. Эти машины параллельно выполняют несколько потоков инструкций над различными потоками данных. Имеет либо множество процессоров, либо 1 многоядерный.
Классификация многопроцессорных вычислительных систем. (MIMD)
SMP архитектура. Симметричная многопроцессорная. (symmetric multiprocessing)
«—» все процессоры имеют общую физич память, с которой связаны общей магистралью. Получаем низкую эффективность use-я ресурсов. Плохо масштабируемы (может возникнуть конфликт при доступе нескольких процессоров к одной области памяти).
«+» прост и не дорог.
Память является способом передачи сообщений между процессорами (осущ оч быстро, т.к. помять одна), при этом все вычислительные устройства при обращении к ней имеют равные права и одну и ту же адресацию для всех ячеек памяти.
MMP архитектура. Массивно-параллельная архитектура. (massive parallel processing)
Физически память разделена, система состоит из модулей линии связи (Ethernet, либо спец шина).
«+» масштабируемость. Память у кажд ЦП своя, конфликтов нет.
«—» медленный обмен мд ЦП, т.к. нет общ памяти, часто средства обмена приходиться дописывать (необх доп персонал).
NUMA архитектура. ( nonuniform memory access ). Гибридная. Неоднородный доступ к памяти.
Линия связи стандартизированная.
Суть этой архитектуры - в особой организации памяти, а именно: память является физически распределенной по различным частям системы, но логически разделяемой так, что пользователь видит единое адресное пространство.
По существу архитектура NUMA является MPP (массивно-параллельная архитектура) архитектурой, где в качестве отдельных вычислительных элементов берутся SMP (cимметричная многопроцессорная архитектура) узлы.