Файл: Дипломный проект Калинин Е.А. 10.05.11 (финал).doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 25.12.2024

Просмотров: 4295

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

Содержание

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи 8

1.4 Модели программирования 41

6.4.10 Мероприятия и средства по защите окружающей среды 103

Введение

Глава 1. Обзор литературы и постановка задачи

1.1 Высокопроизводительные вычисления

1.2 Архитектура суперкомпьютеров.

1.2.1 Коммуникационные среды.

1.2.2 Топология соединительной сети суперкомпьютеров

1.2.3 Обзор коммуникационных сред

1.3. Программное обеспечение

1.3.1 Классификация ос

1.3.2Компиляторы

1.3.3 Компилятор gnu Compiler Collection

1.3.6 Библиотеки для программирования параллельных вычислений.

1.3.7 Библиотеки программирования вMpi,cudAиshmem.

1.4 Модели программирования

1.4.1 Модель передачи сообщенийMpi

1.4.2 ТехнологияOpenMp

1.4.3 Технология: shmem.

1.5 Постановка задачи.

Глава 2. Разработка Алгоритма тестирования

2.1 Алгоритм теста латентности и коммуникационной производительности.

2.2. Блок схема алгоритма

Глава 3. Разработка программного обеспечения

3.1 Описание и состав суперкомпьютера «эск-е»

3.2 Функциональная схема коммуникационной среды.

3.3 Основная конфигурацияPci

3.4 Текст программы

3.4.1 Объяснение значений параметров тестового по.

Глава 4. Экспериментальные исследования

Глава 5. Организационно – экономическая часть.

5.1. Технико-экономическое обоснование объекта проектирования.

5.2. Состав конструкторской группы и их должностные оклады.

5.3. Перечень этапов опытно-конструкторских работ при разработке программного обеспечения.

5.4. Расчёт сметы затрат на окр при разработке программного обеспечения.

5.5. Вывод

Глава 6. Безопасность и экологичность проектных решений

6.1. Цель и решаемые задачи

6.2. Опасные и вредные факторы при работе с пэвм

6.3. Характеристика объекта исследования

6.4. Мероприятия по безопасности труда и сохранению работоспособности.

6.4.1. Обеспечение требований эргономики и технической эстетики

6.4.1.1. Планировка помещения и размещение оборудования

6.4.1.2. Эргономические решения по организации рабочего места пользователя пэвм

6.4.1.3. Цветовое оформление помещения

6.4.2. Обеспечение оптимальных параметров воздуха рабочих зон

6.4.2.1. Нормирование параметров микроклимата

6.4.2.2. Нормирование уровней вредных химических веществ

6.4.2.3. Нормирование уровней аэроионизации

6.4.3. Создание рационального освещения

6.4.4 Защита от шума

6.4.5 Обеспечение режимов труда и отдыха

6.4.6. Обеспечение электробезопасности

6.4.7. Защита от статического электричества

6.4.8. Обеспечение допустимых уровней электромагнитных полей

6.4.9 Обеспечение пожаробезопасности

6.4.9.1 Обеспечение безопасной эвакуации персонала

6.4.9.2 Средства извещения и сигнализации о пожаре.

6.4.9.3 Способы и средства тушения пожара

Пути снижения выбросов и токсичности: стимулом к сокращению объёмов предполагается заинтересованность в сокращении расхода топлива.

6.4.10.1 Утилизация компьютеров и оргтехники

6.5. Инженерные расчеты

6.5.1. Расчет эвакуационного выхода.

Заключение

Контроллер

Контроллер

Контроллер

Память

Рис. 1.8 Архитектура Multiple Instruction stream, Single Data stream

Интересно также упомянуть о принципиально ином направлении в развитии компьютерных архитектур - машинах потоков данных. В середине 80-х годов многие исследователи полагали, что будущее высокопроизводительных ЭВМ связано именно с компьютерами, управляемыми потоками данных, в отличие от всех рассмотренных нами классов вычислительных систем, управляемых потоками команд. В машинах потоков данных могут одновременно выполняться сразу много команд, для которых готовы операнды. Хотя ЭВМ с такой архитектурой сегодня промышленно не выпускаются, некоторые элементы этого подхода нашли свое отражение в современных суперскалярных микропроцессорах, имеющих много параллельно работающих функциональных устройств и буфер команд, ожидающих готовности операндов. В качестве примеров таких микропроцессоров можно привести HP РА-8000 и Intel Pentium Pro.


1.2.1 Коммуникационные среды.

Вычислительная система образуется путем объединения коммуникационной средой совокупности процессоров, блоков памяти и устройств ввода-вывода. При этом процессоры могут быть как одинаковыми, так и разными, специализированными на выполнение определенных функций, например ввода-вывода. Коммуникационная среда может быть многоуровневой иерархической, например объединяющей на нижнем уровне иерархии пары, состоящие из процессора и блока памяти, называемые вычислительными модулями (ВМ). Следующий уровень коммуникационной среды объединяет ВМ в единую систему [8].

Фрагмент коммуникационной среды показан на рис 2.1

Устройство

Устройство

Устройство

Коммутатор

Адаптер

Линк


Коммутатор

Рис. 2.1 Коммуникационная среда

Для согласования интерфейсов коммуникационной среды и подключаемого к коммуникационной среде устройства используются адаптеры. Каналы коммуникационный среды называются также линками (от link). Коммуникационная среда может реализоваться как прямыми соединениями «адаптер-линк-адаптер», так и коммутируемыми, при которых соединение устройств выполняется через коммутатор или несколько коммутаторов. Для подсоединения устройства к коммуникационной среде может быть использовано произвольное число адаптеров, начиная с одного. Если к устройству подключено больше одного адаптера, то устройство, как правило, способно коммутировать передачи данных между этими адаптерами. В качестве устройств , подключаемых к коммуникационной среде, могут выступать процессоры, блоки памяти, контроллеры внешних устройств, вычислительные модули, компьютеры и другие устройства. Важно понимать, что каждый тип устройств должен иметь свой специфический адаптер, который реализует интерфейс устройства с коммуникационной средой.

1.2.2 Топология соединительной сети суперкомпьютеров

Полный граф (рис. 2.2) – система, в которой между любой парой процессоров существует прямая линия связи.

Рис. 2.2. Топология соединительной сети «полный граф»

Линейка (рис. 2.3) – система, в которойвсе процессоры перенумерованы по порядку и каждый процессор, кроме первого и последнего, имеет линии связи только с двумя соседними.


Рис. 2.3. Топология соединительной сети «линейка»

Кольцо (рис. 2.4) – данная топология получается из линейки процессоров соединением первого и последнего процессоров линейки.

Рис. 2.4. Топология соединительной сети «кольцо»

Звезда (рис. 2.5) система, в которой все процессоры имеют линии связи с некоторым управляющим процессором.

Рис. 2.5. Топология соединительной сети «звезда»

Решетка (рис. 2.6) – система, в которой граф линий связи образует прямоугольную сетку.


Рис. 2.6. Топология соединительной сети «решетка»

Гиперкуб (рис. 2.7) частный случай – структуры решетки, когда покаждой размерности сетки имеется два процессора.