|
Parallel hisoblashga asoslangan kompyuterlar
Parallel kompyuterlar, taxminan, apparatning paralellikni qo'llab-quvvatlash darajasiga qarab tasniflanishi mumkin, ko'p yadroli va ko'p protsessorli kompyuterlar bitta mashina ichida bir nechta ishlov berish elementlariga ega, klasterlar, MPP va tarmoqlar bir xil kompyuterda ishlash uchun bir nechta kompyuterlardan foydalanadi. Ixtisoslashgan parallel kompyuter arxitekturalari ba'zida an'anaviy vazifalarni tezlashtirish uchun an'anaviy protsessorlar bilan birga qo'llaniladi.
Ba'zi hollarda parallellik dasturchi uchun shaffof, masalan, bit darajasidagi yoki buyruq sathidagi parallellikdagi, ammo aniq parallel algoritmlarni, xususan, parallellikni ishlatadiganlarni yozish ketma-ketlikdan ko'ra qiyinroq, chunki bir xillik bir nechta yangi mumkin bo'lgan dasturiy ta'minot xatolarining sinflari, ulardan poyga sharoitlari eng keng tarqalgan. Turli xil kichik topshiriqlar orasidagi aloqa va sinxronizatsiya odatda dasturning optimal parallel ishlashini ta'minlash uchun eng katta to'siqlardan biridir.
Parallellashtirish natijasida bitta dasturni tezlashtirishning nazariy yuqori chegarasi Amdahl qonuni bilan ifodalanadi.
Kompyuter dasturlari an'anaviy ravishda ketma-ket hisoblash uchun yozilgan. Bu shuni anglatadiki, muammoni hal qilish uchun algoritm muammoni kichikroq ko'rsatmalarga ajratadi. Ushbu alohida ko'rsatmalar keyinchalik kompyuterning markaziy protsessor qismida birma-bir bajariladi. Faqat bitta ko'rsatma tugagandan so'ng, keyingisi boshlanadi.
Parallel hisoblashning afzalliklari shundaki, kompyuterlar kodni yanada samarali bajarishi mumkin, bu esa "katta ma'lumotlar" ni har qachongidan ham tezroq saralash orqali vaqt va pulni tejashga imkon beradi. Parallel dasturlash yanada murakkab muammolarni hal qilishi, jadvalga ko'proq resurslarni keltirishi mumkin. Bu quyosh energiyasini yaxshilashdan tortib moliya sohasi qanday ishlashini o'zgartirishgacha bo'lgan dasturlarda yordam beradi.
Parallelizm turlari:
Bit darajadagi parallellik: Bu protsessor hajmining o'sishiga asoslangan parallel hisoblash shakli. Bu katta hajmli ma'lumotlarda vazifani bajarish uchun tizim bajarishi kerak bo'lgan ko'rsatmalar sonini kamaytiradi.
Misol: 8 bitli protsessor ikkita 16 bitli butun sonlarning yig'indisini hisoblashi kerak bo'lgan stsenariyni ko'rib chiqing. Dastlab 8 ta pastki tartibli bitni jamlashi kerak, so'ngra 8 ta yuqori tartibli bitni qo'shib, operatsiyani bajarish uchun ikkita ko'rsatma kerak. 16 bitli protsessor operatsiyani faqat bitta ko'rsatma bilan bajarishi mumkin.
Ko'rsatma darajasidagi parallellik: protsessor har bir soat tsikli fazasi uchun faqat bittadan kam ko'rsatmaga murojaat qilishi mumkin. Ushbu ko'rsatmalarni qayta buyurtma qilish va guruhlash mumkin, ular keyinchalik dastur natijasiga ta'sir qilmasdan bir vaqtda bajariladi. Bunga ko'rsatma darajasidagi parallellik deyiladi.
Vazifa paralelligi: Vazifa parallelligi vazifani pastki topshiriqlarga ajratib, so'ngra har bir kichik topshiriqni bajarishga ajratishni qo'llaydi. Protsessorlar bir vaqtning o'zida pastki vazifalarni bajaradilar.
1. Noutbuklar va shaxsiy kompyuterlar
Ko'pgina zamonaviy kompyuterlarni quvvatlaydigan Intel® protsessorlari parallel hisoblash misollari. HP Specter Folio va HP EliteBook x360-dagi Intel Core ™ i5 va Core i7 chiplari har birida 4 ta ishlov berish yadrosi mavjud. HP Z8 - dunyodagi eng qudratli ish stantsiyasi - 56 yadroli kompyuter quvvatiga ega to'plamlar, bu unga 8K videoda real vaqtda videoni tahrirlash yoki murakkab 3D simulyatsiyalarini bajarishga imkon beradi.
2. ILLIAC IV
Bu asosan Illinoys Universitetida qurilgan birinchi "massiv" parallel kompyuter edi. Mashina 1960-yillarda NASA va AQSh havo kuchlari yordamida ishlab chiqilgan. Unda bir vaqtning o'zida 131 072 bit bilan ishlashga qodir bo'lgan 64 ta ishlov berish elementlari bo'lgan .
3. NASA kosmik transporti kompyuter tizimi
Space Shuttle dasturi parallel ravishda 5 ta IBM AP-101 kompyuteridan foydalanadi. Ular "Shuttle" ning avionikasini boshqaradi, real vaqt rejimida katta miqdordagi tezkor ma'lumotlarni qayta ishlaydi. Mashinalar soniyasiga 480 000 ta ko'rsatmani bajara oladi. Xuddi shu tizim F-15 qiruvchi samolyotlari va B-1 bombardimonchi samolyotlarida ham qo'llanilgan.
4. American Summit superkompyuteri
Yerdagi eng qudratli superkompyuter bu Amerika sammiti. Mashina AQSh Energetika vazirligi tomonidan ularning Oak Ridge milliy laboratoriyasida qurilgan. Bu soniyada 200 kvadrillion operatsiyani bajarishi mumkin bo'lgan 200 petaFLOPS mashinasi. Agar er yuzidagi har bir inson soniyada bir marta hisob-kitob qilgan bo'lsa, Summitning qila oladigan ishini bir soniya ichida bajarish uchun 10 oy kerak bo'ladi .
Mashina og'irligi 340 tonnani tashkil etadi va daqiqasiga 4000 galon suv bilan sovutiladi. Olimlar undan genomika, zilzilalar, ob-havo va fizikani tushunishda va hayotimizni osonlashtirish uchun yangi materiallar ishlab chiqarishda foydalanmoqdalar.
Xulosa
Xulosa qilib shuni aytishim mumkinki parallel hisoblash kompyuter texnologiyalarini hozirgi darajasiga olib chiqishda muhim rol o’ynagan. Chunki parallel hisoblash orqali juda katta ma’lumotlar ustida amallarni ham tez bajarsa bo’ladi . Shuningdek parallel hisoblash bizning vaqtimiz va pulimizni tejaydi. Hozirgi kunda esa barcha kompyuterlar va kompyuter tizimlari hammasi parallel hisoblashga asoslangan holda ishlaydi bunga shubha bo’lishi mumkin emas.
Foydalanilgan adabiyotlar
Internet manbalari :
1. https://en.wikipedia.org/wiki/Parallel_computing
2. https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/parallel-computer
3. https://www.omnisci.com/technical-glossary/parallel-computing
Do'stlaringiz bilan baham: | 
