М. М. Мусаев компьютер тизимлари ва тармоқлари

ПС – 2000 (Россия) матрицали тизим.
Бу тизимнинг асосини ечиш майдонидан ва мультипроцессорни бошқариш қурилмасидан таркиб топган ПС-2000 мультипроцессори ташкил қилади. Ечиш майдони битта, иккита, тўртта ёки саккизта ишлов бериш қурилмасидан қурилади. Уларнинг ҳар бирида 8 та процессор элементи бор. 64 та процессор элементларидан ташкил топган мультипроцессор қисқа операцияларда секундига 200 миллионта операцияга тенг бўлган тезликни таъминлайди.
ПС-2000 электрон ҳисоблаш комплекси таркибига шахсий мультипроцессор, мониторли нимтизим ва биттадан тўрттагача ташқи хотира нимтизими киради. Мультипроцессор умумий бошқариш қурилмасида жойлашган, дастур бўйича маълумотлар оқимига ишлов берувчи, ҳар бири 8 та процессор элементига (ПЭ) эга бўлган 1, 2, 4 ёки 8 та ишлов бериш қурилмасидан ташкил топган.
ПС-2000 мультипроцессори яхши параллеллаштирилган мунтазам алгоритмлар бўйича ахборотнинг катта массивларига юқори унумли ишлов беришга мўлжалланган. У бир оқимли буйруқлар ва кўп оқимли маълумотларнинг (SIMD-архитектура) бир масалали иш режимини таъминлайди. ПС-2000 SIMD-архитектурасининг афзаллиги оммавий ҳисоблаш ва процессорлар орасидаги алмашинувни амалга оширувчи каттагина ҳажмдаги регистрли хотиранинг борлиги, ҳамда тезкор хотиранинг тақсимлаган манзилланишининг бажарилишидир.
Бунинг ҳаммаси 64 та ПЭ ли ПС-2000 мультипроцессорига қайд қилинган вергулли ҳисоблашларнинг секундига 200 млн операция ва сурилувчи вергулли операциялардан ташкил топган бир неча ҳисоблаш масалаларни бир вақтда бажаришда секундига 50 млн операция самарали унумдорлик билан ишлаш имконини беради. Шундай қилиб, тактлаш частотаси 3МГц бўлган 64 та процессорли ПС-2000 фойдаланувчи учун 200 МГц частота билан ишлайди.
Бир неча ПС-2000 комплекси асосида спутник орқали ҳақиқий вақт масштабида ахборотга гидроакустик ва телеметрик ишлов берувчи юқори унумдорли (1 млрд. оп/с гача) тизимлар яратилган. Ҳар бир комплекс таркибида конвейерга бирлаштирилган тўртта ПС-2000 бўлиб, телеметрик ахборотни тез киритиш ва чиқариш учун эса ихтисослаштирилган юқори тезликдаги каналлар яратилган.
Космик учишларни бошқариш марказининг телеметрик ҳисоблаш комплекси 1986 йилдан 1997 йилгача машҳур бўлган кўп процессорли “Эльбрус-2” ҳисоблаш комплекси асосидаги марказий ишлов бериш тизими билан ягона комплексга бирлаштирилган ПС-2000 асосидаги телеметрик ахборотга олдиндан ишлов бериш тизимидан фойдаланган.
Охирги ўн йил мобайнида ҳар йили икки маротаба энг нуфузли компьютер фирмалари суперкомпьютер соҳасида олинган натижаларни аниқлайди ва хулосалари асосида энг кучли 500 та суперкомпьютернинг дунё бўйича рўйхатини чоп этади. Асосий аниқлайдиган кўрсаткичлар қаторига процессорлар сони, максимал даражадаги ишлаш тезлиги ва ишлаб чиқарган компания киради. Дастлаб энг юқори ўринларни АҚШ ва Япония компаниялари эгаллаб турган бўлса, охирги 2-3 йилда ғолиблар қаторига Хитой фирмалари қўшилди. Шу ўн йил ичида суперкомпьютерларнинг ишлаш тезлиги беҳисоб ошиб кетиб, Gflops ўлчашдан Tflops ўлчашга етиб борди. Фирма ва компаниялар орасида энг кўп супер компьютер яратган IBM фирмаси ҳисобланади.
2-иловада охирги натижалар бўйича «ТОР 500» рўйхатида эълон қилинган суперкомпьютерларнинг биринчи ўнталиги келтирилган (2010 йил ноябр ойигача).
Хулоса

Ҳозирги вақтда компьютер техникаси ривожланишининг асосий тенденцияси компьютернинг қўлланиш соҳасини дунё миқёсида кенгайтиришдир, бу эса ўз ўрнида компьютер томонидан бажариладиган вазифаларни кенгайтиришга ва айниқса мураккаблашишига олиб келади. Натижада алоҳида ҳисоблаш воситаларидан ҳисоблаш тизимларига оммавий ўтиш амалга ошмоқда. Ҳисоблаш тизимлари уларга юклатилган вазифаларига мос равишда турли хил конфигурацияга, мос равишда дастурий ва аппарат воситаларига, фойдаланувчига кўрсатилаётган хизматлар турига эга.

Агар компьютер тизимлари бажараётган масалаларни тизимлаштириш ва умумлаштирилса, уларнинг функционал фаолиятининг асосий турларини қуйидагича аниқлаш мумкин:
- катта ўлчамдаги масалаларни ечиш ва математик усулларни қўллаш билан мураккаб динамик жараёнларни моделлаштириш;
- катта ишлаб чиқариш ва маъмурий ҳудудий ажратилган структураларни бошқариш;
- фойдаланувчиларга локал, минтақавий ва глобал тармоқ доирасида ахборот хизматини кўрсатиш.
Компьютер тизимларининг аппарат қисмини жамлаш ва ишлаб чиқариш жараёнининг арзонлашуви ҳозирнинг ўзида тармоқ ва мультимедиа воситалари ўрнатилган компьютерларни ишлаб чиқариш, битта компьютер доирасида олдиндан коммуникация имкониятлари киритилган кўп процессорли ҳисоблаш қурилмасини яратишга йўл беради. Бунда процессорнинг ўзи параллел ишлов беришнинг кўп масалали иш тартибида ишловчи ва ичига кўп поғонали кэш – хотира жойлаштирилган кўп ядроли ҳисоблаш платформасига айланади.
Борган сари алмашув тезлигини ва тизим компьютерлари орасидаги узатилаётган ахборотнинг ҳажмини ошириш учун оптик каналлардан нафақат магистрал тармоқлардан, балки минтақавий ва ҳатто локал тармоқларда фойдаланиляпти.
Ажратилган ҳаво муҳитида аллақачон алмашинувнинг чегараланмаган ўтказиш хусусиятини таъминловчи кўп каналли кенг полосали радиоканали қўлланилмоқда. Бундай тизимларда охирги фойдаланувчи сифатида компьютер эгалари эмас, балки мобиль восита эгалари бўлади. Бу воситалар ахборотдан фойдаланишнинг пассив истеъмолчиси доирасидан чиқиб, ўзаро, ҳамда ахборот ресурс маркази орасида актив маълумот алмашинуви қатнашчисига айланди. Бу ресурс марказларида катта ҳажмдаги ахборотни йиғиш ва сақлаш, сўров бўйича ҳақиқий вақтда бериш хусусиятига эга бўлган медиа – серверлар ўрнатилади.
Шунингдек, терминал қурилмаларнинг ўзи ҳам жуда кичиклаштирилиши ва телекоммуникацион имкониятларни киритиш ҳисобига технологик ривожланишга эга бўлади. Улар ўзида оддий компьютерларнинг функционал имкониятларини ва мобил телефонларнинг соддалигини бирлаштиради. Улар тугмаларни оддий босиш йўли билан веб – саҳифалардан фойдаланиш, электрон хабарларни жўнатиш, мультимедиали роликларни ёки фильмларни кўришга буюртма бериш, электрон савдо тизимида харидор сифатида чиқиш имконига эга бўладилар.
Компьютер ва коммуникация технологияларининг истиқболли йўналишларидан яна бири масофавий ўқитиш тизимидир. Бунда компьютер тизими ҳам маълумотлар базаси, ҳам виртуал мураббий, ҳам ўзаро алоқанинг интерфаол воситаси вазифасини бажаради.
Компьютер тизимлари охирги йиллар турли хил мамлакатларнинг илмий ва техник мутахассисларининг ўзаро алоқаларини таъминлашнинг асосини ташкил этади. “Грид - технологиялар” деб аталувчилар турли мамлакатларнинг компьютерларини (серверлар) илмий – техник ахборотни алмашиш учунгина эмас, балки моделлаштиришнинг ва бошқаришнинг (масалан, ядро физикаси соҳасидаги тадқиқотлар) йирик масалаларини ўзаро алоқанинг масофавий иш тартибида биргаликда ечиш имконини беради. Бундай тармоқнинг компьютерлари бир биридан минглаб километр масофада жойлашиши мумкин.
Шундай қилиб, компьютер тизимлари ривожланишининг ҳамма йўналишларида – аппарат платформаси, тизимли ва амалий дастурий таъминот, телекоммуникация воситаларида функционал, техник ва сервис тавсифлари ошиб бормоқда. Шу туфайли, ўн ва юз минглаб фойдаланувчиларга хизмат кўрсатувчи минглаб компьютерлардан иборат йирик корпоратив тармоқларни яратиш имкони бўлди. Бунинг ҳаммаси келажакда маълумотларга ишлов беришнинг жуда катта қисми икки тарафлама ва кўп тарафлама ўзаро алоқанинг шахсий эмас, балки тармоқ даражасида олиб борилиши фойдасига ҳал бўлишини кўрсатади.