Дәріс конспектілері (тезистері) уе-10-20 фр 03
жүктеу/скачать 2,05 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Пайдаланылған әдебиеттер
- 15-Дәріс Тақырыбы : Параллель компьютерлер және жүйелер классификациясы. Жоспар
| Бақылау сұрақтары:
Процесстер және синхронизация. Салыстыру-және-алмастыру әдісімен сұрыптау. «Тақ-жұп орын ауыстыру» алгоритмі. «Тақ-жұп» алгоритмді параллельділікке көшіру. n-процессорлы сақинада орындалатын "тақ-жұр орын ауыстыру" тәсілінің параллельді алгоритмін құрыңыздар. Пайдаланылған әдебиеттер 1. Воеводин Вл. Параллельные вычисления. Санкт-Петербург, 2012 г. 2. Грегори Р. Эндрюс. Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования. Пер. с. англ. –М.: Издательский дом «Вильямс», 2013 г. 3. Акжалова А.Ж. Параллельные вычисления (учебное пособие). – Алматы, 2014 г. 4. Дүйсембиев Е.Е. Параллель есептеулер. Оқулық – Алматы 2011 ж. 15-Дәріс Тақырыбы: Параллель компьютерлер және жүйелер классификациясы. Жоспар: Таратылған жадылы MIMD машиналары. Кез-келген ЭЕМ-да есептеу нәтижесіне қол жеткізу үшін қолданылатын стандартты схема: Кез-келген ЭЕМ-да есептеу нәтижесіне қол жеткізу үшін қолданылатын стандартты схема: 1. мақсат құру; 2. модельдеу; 3. алгоритм дайындау; 4. бағдарлама дайындау; 5. тестілеу және түзетулер енгізу; 6. нәтижені талдау, 7. 2-5 пункттерінің қайталанатын этаптарының қажеттілігінше математикалық моделін жасау; 8. бағдарламаның қорытындысын әзірлеу екені белгілі. Параллель есептеу спецификасын ескерсек, бұл схемаға тағы 4 пункт енгізу қажет болады: 1. Ақпараттық талдау – есептің алгоритмін, алгоритм графының көмегімен ондағы параллельділіктің қолданылуын анықтауға зерттеу; 2. процесті параллель тарату (қанша процесті қанша процессорға бөлуін анықтайды); 3. параллель бағдарламаны құрастыру; 4. параллель бағдарламаның тиімділігін бағалау: - тиімді бағдарламалау алгоритмін таңдау; - ол алгоритмді қолданып, жүйелік бағдарлама жасау; - жүйелі бағдарламалардың жұмыс уақытын өлшеу; - таңдалған жүйелік алгоритмді қолданып, параллельді бағдарлама жасау; - алынған бағдарламаның тиімділігін арттыру (әр түрлі көлемді деректерде); - алынған нәтиже бойынша сәйкес алгоритмді және параллель бағдарламаның ең тиімдісін таңдау; Сонымен, әрбір дербес компьютерлер үшін маңызы зор, ал параллель компьютерлерде, кезкелген есепті шешу процесіне қатысты ерекше мәнге ие келесі этаптарды айта кетсе болады: - есептің қойылуы; - оның шешу әдісін таңдау; - оның алгоритмін дайындау; - бағдарламалау технологиясын таңдау; - бағдарламаны құрастыру; - қандай да бір компьютерде бағдарламаны орындау. Әрине, бұл этаптардың бәрі де қрапайым компьютерлер үшін де маңызды, бірақ параллель есептеу машиналарын пайдалануда олар ерекше мәнге ие болады. Кезкелген параллель компьютер – фантастикалық нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік беретін өте мұқият дайындалған есептеу жүйесі. Мұндай компьютерлер өте үлкен өнімділікпен жұмыс істеу үшін арнайы жобаланады. Бірақ, параллель компьютерлер кезкелген бағдарламада бірдей өнімділікпен жұмыс істей алмайды. Егер бағдарлама құрылымы компьютер архитектурасының ерекшеліктеріне сәйкес келмесе, онда оның өнімділігі міндетті түрде төмендейді. Бұл сәйкессіздік есепті шешудің кезкелген этапында пайда болуы мүмкін. Егер қандай да бір қадамда біз компьютердің ерекшелігін ескермеген болсақ, онда бағдарламадан үлкен өнімділікті күту бекер болмақ. Негізінде, векторлы-конвейерлік компьютерге немесе таратылған жадылы есептеу кластеріне бағытталуды көп жағдайда есепті шешу әдісі анықтайды. Бір жағдайда бағдарламада ішкі циклдарды векторлау қажет болса, ал келесі бір жағдайларда бағдарламаның жекелеген фрагменттерін параллельдеу жайын ойластыру керек. Бағдарламаның аталған қасиеттері ондағы есептеу әдістерінің қасиеттерімен анықталады. Егер таңдалған әдісте бұндай қасиеттер болмаса, онда олар бағдарламада да болмайды, яғни үлкен өнімділікке де қол жеткізу мүмкін емес деген сөз. Қазіргі уақытта шектік өнімділігі рекордты көрсеткіштерімен компьютерлерді құрастыру оншалықты қиыншылықтар тудыра қоймайды. Алайда сол компьютерлерді тиімді пайдалану тәсілдерін ұсыну әлдеқайда күрделі екені белгілі, себебі мұнда жоғарыда аталған тізбектегі барлық алдыңғы этаптарын да ескеру керек болады. Заман ағымына сәйкес параллель есептеу жүйелері өте үлкен қарқынмен даму үстінде. Есептеу кластерлерінің пайда болуы, көп жерлерде параллель есептеулерге қол жеткізді. Егер ертеректе параллель компьютерлер үлкен арнайы центрлерде тұрса, ал қазір кластерлер шағын зертханаларда да орналасуы мүмкін. Дәстүрлі суперкомпьютерлерге қарағанда кластерлік шешімдердің бағасы да анағұрлым төмен. Оларды құрастыру үшін әдетте кәдімгі процессорлар, стандартты желілік технологиялар және еркін таратылымдағы бағдарламалық қамтама пайдаланылады. Әрине, бұл бірінші тілек, ал екіншісі – осы салаға қатысты минимум құрылғылар мен білім болса, онда жеке дербес параллель жүйе құрастыруға аса принципиалды кедергілер болмайды. жүктеу/скачать 2,05 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|