Қазақстан респудликасы білім және ғылым министрлігі

-

техникада:  медицина  саласында,  автоматты  түрде  диагноз  қою,  жер 

сілкінуді  болжау,  айналадағы  ортаның  ластануын  анализдеу,  дәрі-дәрмек 

препараттарын жасау, т.б.

-

білім  беру  саласында:  кеңейтітген  графика  және  виртуальды  әлем, 

әсіресе, компьютерлік ойындар құрастыру.

Жоба жасаушылар параллельділікті қолдану кезінде көптеген қиыншылықтарға 

кезігуде.  Себебі,  компьютер  жұмысы  негізгі  операцияны  орындауға  кететін 

уақытқа  тәуелді.  Ал,  келіп  түскен  командалар  мен  мәліметтер  ағынын  бір 

мезгілде өңдеп отыратын процессор «тактілі циклмен»  жұмыс жасау керек. Бұл 

қиыншылықтарды  шешу  үшін  компьютер  жобасын  жасаушылар  компьютерді 

күрделендіріп, түрлендіру үшін мынадай тәсілдерді қолдана бастады:

-

конвейерлі  өңдеу  (бірнеше  команданың  әртүрлі  стадиялары  бір 

мезгілде орындалады);

-

функционалдық модулдер жиынын кірістіру (бірнеше көбейткіштер, 

сумматорлар, және т.б. жеке командалар ағынымен басқарылады),

-

жеке  процессоры,  жадысы    және  логикалы  өзара  байланысты 

(желімен) «компьютерлер жиынының бірігуі».

Pentium  III    компьютерін  70  жылдардағы  компьютерлермен  салыстырғанда 

суперкомпьютер болып  есептелетін  еді,  қазір  ол  атау  мұндай  компьютерлерге 

сай  емес.    Суперкомпьютерлердің  өнімділігі  жоғары  және  жедел  жады  мен 

дискілік  жады  көлемі  үлкен  болады.  Қазірде  дүние  жүзінде  500  ең  қуатты 

компьютерлердің  арасында  1-ші  орын  алып  отырған  компьютер  –  ASCI 

WHITE. Оның архитектурасы – 8192 процессорлы , жедел жадысы 4 терабайт, 

өнімділігі  –  секундына  12  триллион  операция  жасайды.  Әрине,  бұл 

компьютерлердің  құны  да  арзан  емес,  бірнеше  миллион  доллар  тұрады. 

Осыншама  қымбат  компьютерлерді  пайдаланатындай  бізде  қандай  күрделі 

есептер  бар?  Ол  есептер  соншама  маңызды  ма?  Осы  сұрақтарға  жауап  беру 

үшін мынадай бір мысал қарастырайық. 

3. Мұнай  өндіретін  процесті  қарастырайық.  Жер  асты  резервуарлары 

қазылған  скважиналардан тұрады, біреуінен  мұнай  сорылса, екіншісінен 

су  төменге  айдалады.  Бізге  мынадай  есеп  қойылады:  осы  резервуардан   

алынатын  мұнайдың  запасын  анықтау  керек  немесе  бізге  қаншама 

қосымша  скважина  керек,  осыны  есептеу  үшін  біз 

схеманы қарапайым елестетейік. Резервуарды куб деп 

қарастырайық. Куб көлемі - 100х100х100 нүктелерден 

тұрады.Әрбір  нүктеде  орындалатын  функциялар  –

жылдамдық,  қысым,  температура,  компоненттің 

концентрациясы  (су,  газ,  мұнай,  т.б.  ).  Барлығы  5-20 

функция  (орташа-10).  Бұл  функциялар  сызықты  емес.

Сондықтан  оларды  есептеу  үшін  200-1000  операция  орындалу  керек 

(орташа  -500).  Жүріп  жатқан  процестер  стандартты  емес,  сондықтан 

қадамдар  саны  100-1000  (орташа-500).  Сонда  куб  ішінде  орындалатын 

арифметикалық операциялар саны:

10

6

  (нүктелер)*10  (функция)*500  (операция)*500  (қадам)=2.5*10

12

,    яғни  2500 

млрд.  арифметикалық    операция.  Әрине,  мұндай  операцияларды  қарапайым 

компьютерлермен орындасақ қаншама уақыт кетер еді.

жүктеу/скачать 1,9 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: