Muxammad al-xorazmiy nomidagi

SUPER KOMPYUTERLAR: Tarix va zamonaviylik.
1.Kirish
Men axborot-matematika sinfida o'qiyman, bu erda asosiy yo'nalishlardan biri informatika fanini o'rganishdir. Biz kompyuterlar va ularning qurilmasini, dasturlash asoslarini, EHMlarning qo‘llanish sohasini o‘rganamiz. Bugungi kunda har bir talaba kompyuter bilan tanish, foydalanadi Mobil telefon, ularning operatsion tizimlari kundan kun takomillashtirilmoqda. Meni savol qiziqtirdi: bu mukammallikning chegarasi bormi? Bugungi kunda eng tezkor mashina nima va bu yo'nalishda bizni qanday istiqbollar kutmoqda?
2. Biroz tarix
Dunyodagi birinchi kompyuter 1943 yilda Ikkinchi jahon urushi paytida paydo bo'lgan. Buyuk Britaniyadan kelgan ixtirochilar uni "Colossus" deb atashdi va u nemis Enigma shifrlash mashinasini dekodlash uchun mo'ljallangan edi. COLOSUS-da 2000 ta vakuum trubkasi bor edi va sekundiga taxminan 25 000 belgini qayta ishlagan holda fantastik tezlikda ishladi.
Vaqt o'tdi, taraqqiyot to'xtamadi va odamlar tomonidan yangi, tezroq, kamroq hajmli kompyuterlar ixtiro qilindi. Va bugungi kunda deyarli har bir kishi uyda bo'lgan shaxsiy kompyuter o'zidan oldingilaridan ko'ra ko'proq narsani qila oladi.
Birinchi kompyuterlar paydo bo'lganidan beri ishlab chiquvchilar oldida turgan asosiy muammolardan biri hisoblash tizimining ishlashi bo'ldi. Kompyuter sanoatining rivojlanishi jarayonida protsessorlarning ishlashi tez sur'atlar bilan o'sib bordi, ammo tobora murakkab dasturiy ta'minotning paydo bo'lishi, foydalanuvchilar sonining ko'payishi va hisoblash tizimlarini qo'llash doirasining kengayishi kompyuterlarning kuchiga yangi talablarni qo'yadi. qo'llanilgan texnologiya, bu superkompyuterlarning paydo bo'lishiga olib keldi.
3. Superkompyuter, floplar va Mur qonuni.
Superkompyuterlar nima? Superkompyuter(inglizcha) superkompyuter, superkompyuter) o'zining texnik parametrlari bo'yicha hozirda mavjud kompyuterlarning ko'pchiligidan sezilarli darajada ustun bo'lgan kompyuterdir. Bu qisqa vaqt ichida murakkab hisob-kitoblarni amalga oshirish imkonini beradi. "Super" prefiksi aslida nimani bildiradi (ingliz tilida "Super": tugadi, tugadi degan ma'noni anglatadi). Har qanday kompyuter tizimi uchta asosiy komponentdan iborat - markaziy protsessor, ya'ni hisoblash qurilmasi, xotira bloki va ikkilamchi axborotni saqlash tizimi. Ushbu elementlarning har birining texnik parametrlari emas, balki ularni bir-biri bilan va iste'molchi terminallari bilan bog'laydigan kanallarning tarmoqli kengligi ham muhim ahamiyatga ega.
Kompyuterning ishlashining muhim ko'rsatkichi uning tezligi darajasidir. U flop deb ataladigan narsa bilan o'lchanadi - ingliz qisqartmasidan, ( fl suli nuqta OP davrlar boshiga S ikkinchi , (talaffuz qilingan floplar) - bu kompyuterlarning ishlashini o'lchash uchun ishlatiladigan tizim bo'lmagan birlik bo'lib, ma'lum bir hisoblash tizimi soniyada qancha amallarni bajarishini ko'rsatadi. Ya'ni, hisob-kitob asos qilib olinadi - mashina bir daqiqada qancha eng murakkab hisob-kitoblarni bajarishi mumkin.
Superkompyuterlar davrining boshlanishini birinchi Cray 1 vektor tizimi paydo bo'lgan 1976 yil deb atash mumkin. O'sha paytda cheklangan ilovalar to'plami bilan ishlagan Cray 1 an'anaviy tizimlarga nisbatan shunday ta'sirchan natijalar ko'rsatdiki, u munosib nom oldi. superkompyuter" va HPC sanoatining kelgusi yillardagi rivojlanishini belgilab berdi.

Cray-1, o'sha paytda eng tezkor edi. Cray-1 xotirasi 16 blokga bo'lingan 8 MB bo'lib, umumiy kirish vaqti 12,5 ns edi. Taxminan 450 MB sig'imga ega, 8 Gb gacha kengaytiriladigan magnit disklarda tashqi xotira ham mavjud edi. Mashina uchun Fortran-dan optimallashtiruvchi tarjimon, makro assembler va maxsus ko'p vazifali OT yaratilgan.
So'nggi 15 yil ichida superkompyuterlarning ishlash standartlari bir necha bor o'zgardi. 1986 yilda Oksford kompyuter texnologiyalari lug'atining ta'rifiga ko'ra, "superkompyuter" degan g'ururli nomga ega bo'lish uchun mashina 10 megaflops (sekundiga millionlab operatsiyalar) ishlashga ega bo'lishi kerak edi.90-yillarning boshlarida, 200 megaflop belgisi engib o'tdi, keyin 1 gigaflop .
Er sayyorasidagi barcha kompyuterlar Mur qonuniga bo'ysunadi: ularning ishlashi har yarim yilda ikki baravar ortadi. 1965 yilda Intel asoschilaridan biri Gordon Mur quyidagi naqshni kashf etdi: yangi mikrosxema modellarining paydo bo'lishi avvalgilaridan taxminan bir yil o'tgach kuzatildi, ulardagi tranzistorlar soni har safar taxminan ikki baravar ko'paydi. Mur shunday xulosaga keldiki, agar bu tendentsiya davom etsa, nisbatan qisqa vaqt ichida hisoblash qurilmalarining kuchi eksponent tarzda o'sishi mumkin. Bu kuzatish Mur qonuni deb ataladi. So'nggi 45 yil ichida elektronika sanoatining barcha rivojlanishi ushbu qonunning to'g'riligini tasdiqlaydi.