Лекция 2: Принципы построения параллельных вычислительных систем

YOUTUBE · 30.11.2025 07:45

Ключевые темы и таймкоды

Принципы построения параллельных вычислительных систем

0:15

Параллельные вычисления - процесс обработки данных, при котором одновременно выполняются несколько операций компьютерной системы
Параллелизм достигается при независимости функционирования устройств компьютера и наличии избыточности элементов вычислительной системы

Примеры параллельных вычислительных систем

3:57

Суперкомпьютеры - вычислительные системы с предельными характеристиками производительности
Примеры суперкомпьютеров: Аски Ред, Аски Блу Пассифик, Аски Блу Маунтен, Аски Уайт, Блуджин, МПС-1000, МПС-15000

Кластеры

12:14

Кластер - группа компьютеров, объединенных в локальную вычислительную сеть и работающих как единый вычислительный ресурс
Типы кластеров: Биовульф, Авалон, Корнеллский университет

Характеристики кластеров

13:03

Кластеры более надежны и эффективны по сравнению с локальными вычислительными сетями
Используют стандартные аппаратные и программные решения, имеют низкую стоимость по сравнению с другими типами параллельных вычислительных систем

Классификация параллельных систем

22:52

Обсуждается классификация параллельных систем, предложенная Флинном, которая делит их на четыре класса: сингл-инстракшн, сингл-дейта, инкшн и сингл-дейта, множественный поток команд и одиночный поток данных, и минт, характеризуемый показателями инстракшн-дейта.
Обсуждаются два важных типа многопроцессорных систем: мультипроцессоры с единой общей памятью и мультикомпьютеры с распределенной памятью.

Мультипроцессоры с единой общей памятью

27:06

Рассматриваются мультипроцессоры с однородной памятью, такие как векторные параллельные процессоры и системы с унифицированным доступом к памяти.
Обсуждаются проблемы синхронизации и взаимодействия потоков команд в таких системах.

Мультипроцессоры с распределенной памятью

30:42

Рассматриваются мультипроцессоры с физически распределенной памятью, такие как системы с кэш-памятью и системы с когерентностью кэшей.
Обсуждаются достоинства и недостатки такого подхода к построению мультипроцессоров.

Мультикомпьютеры с распределенной памятью

33:07

Рассматриваются мультикомпьютеры с распределенной памятью, такие как массивно-параллельные системы и кластеры.
Обсуждаются примеры таких систем, включая кластер велосити и кластер энти суперкластер.

Введение

33:56

В видео обсуждается классификация параллельных вычислительных систем, их преимущества и недостатки.
Рассматриваются различные типы топологий сетей передачи данных, такие как полный граф, линейка, звезда и решетка.

Примеры параллельных вычислительных систем

34:47

В видео приводятся примеры кластерных систем, таких как Microsoft Windows Server 2003 и Intel.
Обсуждаются особенности организации взаимодействия вычислительных узлов и ограничения на типы разрабатываемых параллельных алгоритмов и программ.

Классификация Флинна

36:06

В видео рассматривается классификация Флинна, которая делит параллельные вычислительные системы на мультипроцессоры, мультикомпьютеры и кластеры.
Обсуждаются характеристики сетей передачи данных, такие как диаметр, ширина бинарного деления и общее количество линий передачи данных.

Системные платформы для построения кластеров

41:34

В видео обсуждаются системные платформы для построения кластеров, такие как Microsoft Windows и Linux.
Рассматриваются особенности сетей передачи данных для кластеров и основные характеристики сетей передачи данных.

Заключение

44:52

В видео подводятся итоги рассмотренной темы, предлагаются дополнительные вопросы для обсуждения и задания для самостоятельной работы.
В качестве основного учебника рекомендуется использовать "Теорию и практику параллельных вычислений".