Лекция "Многопроцессорные вычислительные системы"

Многопроцессорные вычислительные системы В настоящее время сфера применения многопроцессорных вычислительных систем (МВС)  непрерывно расширяется, охватывая все новые области в самых различных отраслях науки, бизнеса и производства. Стремительное развитие кластерных систем создает условия для  использования многопроцессорной вычислительной техники в реальном секторе  экономики. Если традиционно МВС применялись в основном в научной сфере для решения вычислительных задач, требующих мощных вычислительных ресурсов, то сейчас, из­за  бурного развития бизнеса резко возросло количество компаний, отводящих использованию  компьютерных технологий и электронного документооборота главную роль. В связи с этим непрерывно растет потребность в построении централизованных вычислительных систем  для критически важных приложений, связанных с обработкой транзакций, управлением  базами данных и обслуживанием телекоммуникаций. Можно выделить две основные сферы применения описываемых систем: обработка транзакций в режиме реального времени  (OLTP, on­line transaction processing) и создание хранилищ данных для организации систем  поддержки принятия решений (Data Mining, Data Warehousing, Decision Support System).  Система для глобальных корпоративных вычислений — это, прежде всего,  централизованная система, с которой работают практически все пользователи в  корпорации, и, соответственно, она должна все время находиться в рабочем состоянии.  Как правило, решения подобного уровня устанавливают в компаниях и корпорациях, где  любые, даже самые кратковременные, простои сети могут привести к громадным убыткам.  Поэтому для организации такой системы не подойдет обыкновенный сервер со стандартной архитектурой, вполне пригодный там, где не стоит жестких требований к  производительности и времени простоя. Высокопроизводительные системы для глобальных корпоративных вычислений должны отличаться такими характеристиками, как  повышенная производительность, масштабируемость, минимально допустимое время  простоя.   Главной отличительной особенностью многопроцессорной вычислительной системы  является ее производительность, т.е. количество операций, производимых системой за  единицу времени. Различают пиковую и реальную производительность. Под пиковой  понимают величину, равную произведению пиковой производительности одного процессора на число таких процессоров в данной машине. При этом предполагается, что все  устройства компьютера работают в максимально производительном режиме. Пиковая  производительность компьютера вычисляется однозначно, и эта характеристика является  базовой, по которой производят сравнение высокопроизводительных вычислительных  систем. Чем больше пиковая производительность, тем теоретически быстрее пользователь  сможет решить свою задачу. Пиковая производительность есть величина теоретическая и,  вообще говоря, не достижимая при запуске конкретного приложения. Реальная же  производительность, достигаемая на данном приложении, зависит от взаимодействия  программной модели, в которой реализовано приложение, с архитектурными  особенностями машины, на которой приложение запускается.