Bog'liq Параллел хисоблашларга асосланган компьютерлар ва компьютер тизимлари.
ASOSIY QISM
Parallel hisoblash deb bir xil dasturning parallel bajarilishi tushuniladi.
Parallel hisoblash bitta dasturning bajarilish vaqtini qisqartirishi mumkin.
E'tibor bering, kompyuterda bir nechta protsessorlarning mavjudligi ko'p dasturlash uchun zaruriy shartdir. Multiprogrammalashtirishni amalga oshirish uchun protsessorlarning o'zaro ishlashini tashkil etadigan operatsion tizimning mavjudligi etarli. Parallel hisoblash uchun qo'shimcha talab qo'yiladi - bu dasturning o'zi uchun talab - dastur hisoblashlarni parallellashtirish imkoniyatini berishi kerak.
Operatsion tizimning paydo bo'lishi kompyuterni faqat "apparat" (xotira, protsessorlar, boshqa qurilmalar) sifatida ko'rib bo'lmaydi degan ma'noni anglatadi. Endi u ikkita komponentga ega - qattiq va yumshoq - bir-birini to'ldiradigan apparat va dasturiy ta'minot komponentlari. Yarim asrlik kompyuterlarda ikkala komponent ham tez rivojlandi.
Uskuna ekspentsial o'sish bilan ajralib turadi, bu taniqli empirik Mur qonunida aks etadi - barcha eng muhim xususiyatlar keskin o'sib bordi - barcha darajadagi xotira hajmi, xotiraga kirish vaqtining pasayishi, protsessorlarning tezligi. Mur qonuniga binoan (Gordon Mur Intel asoschilaridan biri), ishlash ko'rsatkichlari har 18 oyda ikki baravar ko'paygan. Kompyuterga kiritilgan protsessorlar soni ham o'sdi. O'zgartirilgan va kompyuter arxitekturasi... Ushbu o'zgarishlar ko'p jihatdan hisoblashlarni parallellashtirishga qaratilgan qadamlar edi. To'g'ridan-to'g'ri parallellashtirish jarayoni bilan bog'liq bo'lgan protsessorlarning arxitekturasidagi bir nechta o'zgarishlar:
Quvur liniyasi buyrug'ini qayta ishlash. Protsessor tomonidan ko'rsatmalar oqimini bajarish jarayoni endi buyruqdan keyin buyruqlarni ketma-ket bajarilishi deb hisoblanmadi. Buyruqlar oqimini qayta ishlash quvur liniyasida amalga oshirildi, shu bilan bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlar bajarilishi uchun tayyorlandi. Tizimli ishlov berish bilan ma'lumotlar bilan bir-biriga bog'liq bo'lmagan buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin edi, bu allaqachon haqiqiy parallellikdir.
"Uzoq buyruqlar". Ba'zi bir kompyuterlarning arxitekturasi butun sonlarda mantiqiy va arifmetik operatsiyalarni bajarishga imkon beradigan bir nechta protsessorlarni, suzuvchi nuqta raqamlari bilan operatsiyalarni bajaradigan bir nechta protsessorlarni o'z ichiga olgan. Uzoq buyruq bitta buyruqda mavjud bo'lgan protsessorlarning har biri bajarishi kerak bo'lgan harakatlarni belgilashga imkon berdi. Shunga qaramay, bu qo'shimcha qurilmalarning parallelligiga imkon berdi.
Vektorli va matritsali protsessorlar. Bunday protsessorlar uchun ko'rsatmalar to'plami vektorlar va matritsalar bo'yicha asosiy operatsiyalarni o'z ichiga oladi. Masalan, bitta buyruq ikkita matritsani qo'shishi mumkin. Bunday buyruq aslida parallel hisoblashni amalga oshiradi. Ushbu operatsiyalar ma'lumotlarni qayta ishlashga asos bo'lgan dasturlar keng tarqalgan. Parallel ravishda ma'lumotlarni qayta ishlashning texnik vositasi bilan amalga oshiriladigan ushbu sinf dasturlarining samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.
Grafik protsessorlar. Parallel bajarilish apparat darajasida yuzaga keladigan yana bir muhim dastur turi - bu grafikani talab qiladigan dasturlar. Ushbu ishlov berish GPUlar tomonidan amalga oshiriladi. Grafik tasvirni ballar to'plami sifatida tasavvur qilish mumkin. Rasmni qayta ishlash ko'pincha barcha nuqtalarda bir xil operatsiyani bajarish uchun qisqartiriladi. Bunday vaziyatda ma'lumotlar ustida parallellikni amalga oshirish oson. Shuning uchun, GPU'lar uzoq vaqtdan beri ko'p yadroli bo'lib, bu parallel ishlov berish va tasvirni samarali qayta ishlashga imkon beradi.
Superkompyuterlar. Superkompyuterlar - bu hozirgi vaqtda ishlash ko'rsatkichlari eng yuqori bo'lgan kompyuterlar. Ular yuz minglab protsessorlarni o'z ichiga oladi. Superkompyuterlardan samarali foydalanish hisob-kitoblarning maksimal darajada parallellashishini nazarda tutadi.
Ilmiy tadqiqotlarda va yangi texnologiyalarda doimo mavjud hisoblash tizimlarining to'liq quvvatini talab qiladigan vazifalar mavjud. Mamlakatning ilmiy salohiyati asosan uning superkompyuterlari mavjudligi bilan belgilanadi. Superkompyuter nisbiy tushuncha. O'n yil oldingi superkompyuterning xususiyatlari bugungi kunda oddiy kompyuterning xususiyatlariga mos keladi. Bugungi superkompyuterlarga ega ishlashpetafloplarda o'lchanadi (soniyada 10-15 suzuvchi nuqta operatsiyalari). 2020 yilga kelib, bu kutilmoqda ishlash superkompyuterlar 1000 martaga ko'payadi va ekzafloplarda o'lchanadi.
