1. Super kompyuterlar haqida tushuncha Super kompyuterlar arxetekturasi

MUSTAQIL ISH
Mavzu: Turli soxalar uchun mo’ljallangan
kompyuterlar va kompyuter tizimlari.

Bajardi: 0111-21 SETo‘ guruh
talabasi: Karimov M.O’.

Toshkent 2022

Reja:
1. Super kompyuterlar haqida tushuncha
2.Super kompyuterlar arxetekturasi
3. Zamonaviy super kampyuterlar
Super kompyuterlar - juda katta tezlikni talab qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun moljallangan boladi. Bunday masalalar sifatida ob-havoning global prognoziga oid masalalarni, uch olchovli fazoda turli oqimlarning kechishini organish masalalari, global informatsion sistemalar va hokazolarni keltirish mumkin. Bu kompyuterlar bir sekundda 10 trillionlab amal bajaradi. Superkompyuterlar bahsida AQSH energetika vazirligining Sandia laboratoriyasida o`rnatilgan 9472 protsessorli Intel ASCI Red kompyuter sistemasi karvonboshilik qilmoqda.Uning tezligi kompyuterlar tezligini o`lchovchi- Linpacr parallel testida 1 TFLOPS (1 TFLOPS-1000 GFLOPS teng, 1GFLOPS esa 1000000 FLOPS, 1FLOPS-sekundiga 1000 amalga teng). Xususan, bu kompyuter yadro sinovlarini va eskirayotgan yadro qurollarini modellashtirishda qo`llaniladi. E'tiborlisi shuki, Tokio universiteti dunyoda to`rtinchi o`rinda turadigan, sekundiga 873GFLOPS amal bajaradigan, 128 protsessorli SGI ASCI Blue kompyuteriga ega. Quyidagi jadvalda Top kompyuterlar haqida ma'lumot keltirilgan:
Super kompyuterlar tarixi-birichi superkompyuterning tushunchasi birinchi bo'lib 1960-yillarda Seymour Crey ismli elektr muhandisi dunyodagi eng tezkor kompyuterni yaratishga kirishgan. "Supercomputingning otasi" deb atalgan Cray, ishlaydigan hisoblash giganti Sperry-Randda lavozimidan yangi tashkil etilgan "Control Data Corporation" ga qo'shilish uchun ketib, ilmiy kompyuterlarni rivojlantirishga qaratilgan
Dunyoning eng tezkor kompyuterlari nomi o'sha paytdagi IBM 7030 "Stretch", vakuumli quvurlar o'rniga transistorlardan foydalanadigan birinchi bo'lib o'tdi.
1964-yilda Cray CDC 6600 ni taqdim etdi, ularda germanyum transistorlarni silikon va Freon asosidagi sovutish tizimidan foydalanganda yangiliklar paydo bo'ldi.
Eng muhimi, u 40 MGts tezligida harakat qildi, bu saniyda taxminan uch million yuruvchi nuqta operatsiyani amalga oshirdi, bu esa uni dunyodagi eng tezkor kompyuterga aylantirdi. Ko'pincha dunyodagi birinchi superkompyuter deb hisoblangan CDC 6600 ko'pchilik kompyuterlardan 10 marta tezroq va IBM 7030 Stretchdan uch marta tezroq. Unga 1969 yilda CDC 7600 ning o'rnini egallash uchun topshirildi.
1972-yilda Cray, Cray Research kompaniyasini tashkil qilish uchun Control Data Corporation'dan ajralib chiqdi. Biroz vaqtdan keyin sarmoyadorlar sarmoyasini va investorlarni moliyalashtirishni ko'paytirgandan so'ng, Cray 1-sonli kompyuterni ishga tushirdi, bu esa kompyuterning ish faoliyatini yanada kengaytirishga yordam berdi. Yangi tizim soat tezligi 80 MGts ni tashkil etdi va sekundiga 136 mln. Dovonli nuqta operatsiyalarini amalga oshirdi (136 megappl). Boshqa noyob funktsiyalarda yangi protsessor turi (vektorli ishlov berish) va davrlarning uzunligini kamaytiradigan tezlikni optimallashtirilgan no'xat shaklidagi dizayni mavjud. Cray 1 1976 yilda Los Alamos milliy laboratoriyasida o'rnatildi.

1980-yillarda Cray superkompyuterda eng mashxur ismga aylandi va har qanday yangi versiya avvalgi harakatlaridan voz kechishi kutilmoqda. Cray Cray-1ga vorisi bilan ish olib borarkan, kompaniyadagi alohida jamoa Cray 1-ning "tozalagan" versiyasini taqdim etgan Cray X-MPni chiqarib tashladi.

Agar IBM superkompyuterining arxitekturasining oldingi rasmiga nazar tashlasangiz, u juda yaxshi ko'rinadi ular qanday tuzilgan?. Yaxshi qadrlash mumkin qismlar eng oddiyidan yig'ilgan to'plamga. Ko'rib turganingizdek, elementar komponent - bu chip, ya'ni baza sifatida ishlatiladigan protsessor yoki mikroprotsessor. Masalan, bu AMD EPYC ekanligini tasavvur qiling. Keyinchalik, AMD EPYC odatda ikkita yoki to'rtta rozetkaga ega bo'lgan anakartga kiritiladi, shuning uchun ularning har biri MP yoki bo'lmagan kompyuterlarimizdagi anakartlardan farqli o'laroq 1 yoki 2 ta EPYCga ega bo'ladi. Xo'sh, bizda allaqachon bir nechta chipli taxta bor va, albatta, anakartga odatdagi komponentlar ham qo'shiladi. anakart uy kompyuterida, ya'ni xotira banklarida va hokazo. Ushbu plitalardan biri tez-tez chaqiriladi hisoblash mashinasi rasmda ko'rib turganingizdek.Va ular odatda metall tortmasida yakka tartibda joylashtirilgan yoki bir nechtasida to'plangan. Ushbu tortmalarni siz jinlarning fotosuratida ko'rasiz tugun kartasi. Ushbu tugunlar yoki tortmachalar odatda guruhlar bo'yicha standart o'lchovlarga ega bo'lgan relslarga kiritiladi (o'rta samolyot), har doim ham hammasi ham hisoblash mashinalari bilan tugunlarga to'g'ri kelmasa ham, lekin ba'zi bir bo'shliqlar pastda va tepada boshqa "tortmachalar" ni yoki tarmoq kartalari va barcha bu elementlarni o'zaro bog'laydigan aloqa tizimlari joylashgan tugunlarni joylashtirish uchun bo'sh qoldiriladi. shkaflar, PSU yoki quvvat manbai, RADI-da tuzilgan qattiq disklarni o'z ichiga oladigan boshqa tovoqlar va boshqalar.

Statistik tahlilidan superkompyuterlarda qo‘llanilayotgan operatsion tizimlar ichida Linux operatsion tizimi hissasining yuqoriligini kuzatish mumkin. Bugungi kunda ro‘yxatdagi superkompyuterlarning 85.20 foizi Linux operatsion tizmi(426 — Linux, 34 — Aralash, 30 — Unix, 6 — Windows, 2 — BSD, 2 — Mac OS) da ishlamoqda.
Yaponiyaning Fujitsu kompaniyasi tomonidan ishlab chiqilgan «K Computer» nomli superkompyuter jahondagi eng kuchli elektron hisoblash mashinasi deb topilgan. Shunday qilib, jahondagi Top-500 superkompyuterlar reytingida birinchi o‘rin sohibi o‘zgardi. 2010-yil noyabr oyidan beri ushbu reytingni Xitoyning Milliy mudofaa texnologiyalari institutiga o‘rnatilgan «Tianhe-1A» superkompyuteri boshqarib kelayotgan edi. Bu haqda CNET internet-nashri xabar bergandi.
O‘tkazilgan sinov natijalariga ko‘ra, «K Computer» superkompyuterining unumdorligi soniyasiga 8,16 petaflopni (1 petaflop = soniyasiga suzib yuruvchi nuqta bilan 1 000 000 000 000 000 operatsiya) tashkil etdi. Bu millionta oddiy shaxsiy kompyuter quvvatlarining yig‘indisiga teng. Xitoyning superkompyuteri esa bu borada 2,6 petaflop natijani ko‘rsatdi.
Jahondagi eng kuchli superkompyuterlar beshligiga Amerikaning Jaguar kompyuter tizimi (1,75 petaflop), Xitoyning Nebulae (1,27 petaflop) va Yaponiyaning Tsubame 2.0 (1,19 petaflop) superkompyuterlari ham kirgan. Top-500 superkompyuterlar reytingida eng ko‘p AQSH’da o‘rnatilgan elektron hisoblash mashinalari joy olgan (256 ta). Ikkinchi o‘rinda — Xitoy (62 ta), uchinchi o‘rinda — Germaniya (30 ta), to‘rtinchi o‘rinda — Buyuk Britaniya (27 ta), beshinchida esa — Yaponiya (26 ta).
Eslatib o‘tish kerakki, Top-500 8superkompyuterlar reytingi yilda ikki marta — noyabr va iyun oylarida yangilanadi. Ro‘yxatning eng yuqori pog‘onasini yaqinda egallagan «K Computer» Yaponiyaning Kobe shahridagi Fizika-kimyo tadqiqotlari instituti (RIKEN) binosiga o‘rnatilgan. Ushbu kompyuter tizimi har birida 8 tadan yadro bo‘lgan 80 ming dona protsessordan iborat. Uni Yaponiyaning Fujitsu kompaniyasi ishlab chiqargan

K Computer” superkompyuteri

Fujitsu kompaniyasining matbuot-axborotnomasida yozishicha «K Computer» superkompyuteri 2012-yildan boshlab iqlim o‘zgarishidagi zilzilalalarni modellashtirishda hamda meteorologiya va yadro energetikasi sohalarida ishlatiladi.
Yuqorida keltirilgan ma’lumotlar bugungi kunga ham xosligini ta’kidlab o‘tishimiz kerak. Zero axborot texnologiyalari kun sayin shiddat bilan rivojlanib bormoqda. Kelajakda Amerikaning Okrij Milliy fizika laboratoriyasiga eng qudratli superkompyuter o‘rnatilishi kutilmoqda. Bu borada Cray kompaniyasi bilan 20 petaflop/soniya ko‘rsatkichli, ya’ni ayni paytda jahonda eng yetakchi hisoblangan — Tianhe-1A (Xitoy)dan sakkiz marotaba tezkor superkompyuter yaratish borasida shartnoma tuzilgan. Yangi kompyuterga Titan nomi berilgan bo‘lib, uni o‘rnatishga 2012-yildan kirishiladi. Loyiha qiymati ma’lum qilinmagan, biroq ayrim mutaxassislarning hisob-kitob-lariga ko‘ra, 100 million dollardan kam bo‘lmaydi.

Yangi ixtiro qilingan superkompyuterlar kelayotgan ob-havoni oldindan bashorat qilish imkoniyatini yaratishi tabiiy ofatlarning oldini olishda va boshqa masalalarda juda muhim hisoblanadi. Lekin bunday superkompyuterlarning ishlab chiqarish juda katta mablag, malaka va vaqt talab etgani uchun, ularni ishlab chiqarish va foydalanishga har qanday tashkilotning ham imkoniyati yetmaydi. Undan ezgu maqsadlarni amalga oshirishda samarali foydalanishi hayotimiz farovonligi yo‘lidagi dadil qadamlardan biri bo‘lib xizmat qilishi tayin. Chunki superkompyuterlarning ishlash tezligi va hajmi o‘ta yuqoridir.