На главную страницу AlgoNet В сотрудничестве с ZDNet
АРХИВ СТАТЕЙ 2005-5-12 на главную / новости от 2005-5-12
AlgoNet.ru
поиск

 

Место для Вашей рекламы!

 

Все новости от 12 мая 2005 г.

Действительно ли нужен зеттафлопсный процессор?

Не исключено, впрочем, что для достижения нужной производительности будет вполне достаточно действующих компьютерных архитектур. Просто особое внимание придётся уделить технологиям эффективного распараллеливания программ и созданию памяти с быстрым доступом. Так, известный проект SETI@home по поиску сигналов внеземных цивилизаций в космическом шуме, объединяющий ресурсы миллионов ПК энтузиастов, преодолел барьер в 1 зеттафлопс (суммарно, за три года) ещё 26 сентября 2001 г., а сегодня его общая производительность за всё время работы достигла 5,5 зеттафлопсов! Многие вычислительные задачи анализа физических явлений вообще неудобно решать на машине с одним процессором — гораздо проще создать параллельную модель, которая состоит из множества простых ячеек с наборами состояний, и затем эксплуатировать её в многопроцессорных сетях.

Поэтому в разработку эффективных кластерных архитектур, допускающих линейное увеличение производительности при наращивании числа машин в сети, сегодня вкладываются значительные инвестиции. Например, открытая архитектура Clustermatic, развиваемая при поддержке Лос-Аламосской национальной лаборатории США, охватывает все элементы кластерных систем, от BIOS до параллельного периферийного оборудования, и поддерживает спецификации Linux, LinuxBIOS, BProc, BJS и LA-MPI.

Заслуживают внимания и технологии “мультипроцессор в памяти”/“компьютер в чипе”, когда в едином адресном пространстве несколько процессоров одновременно выполняют отдельные задачи (принцип “именованной логики”). При этом не возникает проблем с узостью пропускной полосы между процессорами и ОЗУ, так как они объединены в чипе. Однако потенциал такого решения недотягивает до зеттафлопсных режимов.

В рамках программы High Productivity Computing Systems военного научного агентства передовых исследований США (DARPA) к 2010 г. должны быть созданы машины, быстродействие которых выше существующих в десятки раз, а архитектура учитывает требования безопасности и устойчивости к разным видам угроз, а также отличается относительно невысокой стоимостью разработки ПО и возможностью переноса программных решений. Серьёзный коммерческий интерес к петафлопсным компьютерам силовые структуры проявляют уже сегодня. Они готовы платить за автоматизацию аналитической деятельности, криптографические работы, проектирование оружия, моделирование бортовых комплексов и биотехнологические исследования.

Промышленный интерес к поиску технологий интенсивных вычислений, в которых не будет верхнего предела производительности, только-только начинает зарождаться. Очень уж радужные перспективы они открывают: например, вычислительная способность мозга человека составляет примерно 100 терафлопсов7. И если закон Мура с помощью обратимых решений удастся соблюсти, то уже после 2030 г. быстродействие типичного ПК превысит потенциальные возможности человеческого мозга, а в 50—60-е годы сравняется с интеллектуальной мощью всего человечества8.

Так или иначе, но с 4 по 6 мая 2005 г. в г. Искья (Италия) пройдет первая международная конференция по обратимым вычислениям. Передовые исследования рубежных возможностей вычислительных устройств дадут отдачу в любом случае — пусть и не сразу — в виде зеттафлопсных машин.


1 1 зеттафлопс = 1024 экзафлопсов, 1021 оп/с. 1 экзафлопс = 1024 петафлопсов. 1 петафлопс = 1024 терафлопсов. 1 терафлопс — примерно 1 трлн. операций с плавающей запятой/с, производительность тысячи гигагерцовых процессоров.

2 Для получения своевременного и точного прогноза землетрясения сегодня нужны ресурсы порядка нескольких экзафлопсов, иначе анализ данных будет закончен уже после происшествия.

3 Если же пытаться добиться более высоких показателей производительности, то проявится ограничение в виде теоретического предела возможности отвода тепла от устройства.

4 Можно привести аналогию с электровозами, которые, первоначально получая энергию на разгон из проводов, в дальнейшем при так называемом рекуперативном торможении возвращают до 90% этой энергии обратно в сеть.

5 Это, впрочем, относится далеко не ко всем бинарным логическим операциям. Для некоторых, например AND, на выход надо подавать больше информации.

6 Интересно, что чем быстрее выполняются обратимые физические процессы, тем сложнее воплотить их на практике. Это ещё одно препятствие на пути создания эффективных обратимых устройств.

7 Оценка специалистов IBM, оценки других экспертов колеблются в диапазоне от 100 гигафлопсов до 100 зеттафлопсов. Впрочем, производительность конкретного мозга сильно зависит от мотивации его владельца к собственному развитию :).

8 Не совсем корректное сравнение, т. к. методов расчета производительности автопоэзной сети, которую представляет собой человечество как система, пока не создано. — Прим. гл.ред.

 

← апрель 2005 8  9  10  11  12  13  14  15  16 июнь 2005 →
Реклама!
 

 

Место для Вашей рекламы!