Mavzu: Super kompyuterlar va ularning xususiyatlari Reja

|
Mavzu: Super kompyuterlar va ularning xususiyatlari Reja
|
Sana | 05.07.2024 | Hajmi | 27,06 Kb. | | #266700 |
Bog'liq Mavzu Super kompyuterlar va ularning xususiyatlari Reja
Mavzu: Super kompyuterlar va ularning xususiyatlari
Reja:
1. Super kompyuterlar haqida tushuncha.
2. Super kompyuterlar arxitekturasi va tizimlari.
3. Super kompyuterlar so’vutish turlari.
4. Super kompyuterlarni asosiy kompyuterlar o’rtasidagi farqi.
Super kompyuterlar - juda katta tezlikni talab qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun moljallangan boladi. Bunday masalalar sifatida ob-havoning global prognoziga oid masalalarni, uch olchovli fazoda turli oqimlarning kechishini organish masalalari, global informatsion sistemalar va hokazolarni keltirish mumkin. Bu kompyuterlar bir sekundda 10 trillionlab amal bajaradi. Superkompyuterlar bahsida AQSH energetika vazirligining Sandia laboratoriyasida o`rnatilgan 9472 protsessorli Intel ASCI Red kompyuter sistemasi karvonboshilik qilmoqda. Uning tezligi kompyuterlar tezligini o`lchovchi- Linpacr parallel testida 1 TFLOPS (1 TFLOPS-1000 GFLOPS teng, 1GFLOPS esa 1000000 FLOPS, 1FLOPS-sekundiga 1000 amalga teng). Xususan, bu kompyuter yadro sinovlarini va eskirayotgan yadro qurollarini modellashtirishda qo`llaniladi. E'tiborlisi shuki, Tokio universiteti dunyoda to`rtinchi o`rinda turadigan, sekundiga 873GFLOPS amal bajaradigan, 128 protsessorli SGI ASCI Blue kompyuteriga ega. Quyidagi jadvalda Top kompyuterlar haqida ma'lumot keltirilgan:
Super kompyuterlar tarixi-birichi superkompyuterning tushunchasi birinchi bo'lib 1960-yillarda Seymour Crey ismli elektr muhandisi dunyodagi eng tezkor kompyuterni yaratishga kirishgan. "Supercomputingning otasi" deb atalgan Cray, ishlaydigan hisoblash giganti Sperry-Randda lavozimidan yangi tashkil etilgan "Control Data Corporation" ga qo'shilish uchun ketib, ilmiy kompyuterlarni rivojlantirishga qaratilgan
Dunyoning eng tezkor kompyuterlari nomi o'sha paytdagi IBM 7030 "Stretch", vakuumli quvurlar o'rniga transistorlardan foydalanadigan birinchi bo'lib o'tdi.
1964-yilda Cray CDC 6600 ni taqdim etdi, ularda germanyum transistorlarni silikon va Freon asosidagi sovutish tizimidan foydalanganda yangiliklar paydo bo'ldi.
Eng muhimi, u 40 MGts tezligida harakat qildi, bu saniyda taxminan uch million yuruvchi nuqta operatsiyani amalga oshirdi, bu esa uni dunyodagi eng tezkor kompyuterga aylantirdi. Ko'pincha dunyodagi birinchi superkompyuter deb hisoblangan CDC 6600 ko'pchilik kompyuterlardan 10 marta tezroq va IBM 7030 Stretchdan uch marta tezroq. Unga 1969 yilda CDC 7600 ning o'rnini egallash uchun topshirildi.
Kompyuter – inglizcha so`z bo`lib, u hisoblovchi demakdir. Garchand u hozirda faqat hisoblovchi bo`lmasdan, matnlar, tovush, video va boshqa ma’lumotlar ustida ham amallar bajaradi. Shunga qaramasdan hozirda uning eski nomi – kompyuter saqlangan. Uning asosiy vazifasi turli ma’lumotlarni qayta ishlashdan iborat. Avallo shuni aytish lozimki, ko`pchilikning tushunchasida go`yoki biz kundalikda foydalanadigan faqat shaxsiy kompyuter bor xolos. Bunga albatta sabablar ko`p. Shulardan biri hozirgi zamon shaxsiy kompyuterlari ilgari universal deb hisoblangan kompyuterlardan tezligi va xotira hajmi jihatidan ancha oshib ketganligida bo`lsa, ikkinchi tomondan ko`p masalalarni yechish uchun bu kompyuterlar foydalanuvchilarni qanoatlantirishidadir. Hozirda kompyuter termini ko`p uchrasada, shu bilan birga EHM (elektron hisoblash mashinalari), HM (hisoblash mashinalari) terminlari ham hayotda ko`p ishlatib turiladi. Ammo biz soddalik uchun faqat kompyuter terminidan foydalanamiz. Kompyuterlarning amalda turli xillari mavjud: raqamli, analogli (uzluksiz), raqamli – analogli, maxsuslashtirilgan. Ammo, raqamli kompyuterlar foydalanilishi, bajaradigan amallarning universalligi, hisoblash amallarining aniqligi va boshqa ko`rsatkichlari yuqori bo`lgani uchun, ular ko`proq foydalanilmoqda. Amalda esa hozir rivojlangan mamlakatlarda kompyuterlarning besh guruhi keng qo`llanilmoqda.
Kompyuterlarni xotirasining hajmi, bir sekundda bajaradigan amallar tezligi, ma’lumotlarning razrad to`rida (yacheykalarda) tasvirlanishiga qarab, besh guruhga bo`lish mumkin:
- super kompyuterlar (Super Computer);
- blok kompyuterlar (Manframe Computer);
- mini kompyuterlar (Minicomputer);
- shaxsiy kompyuterlar (PC-Personal Computer);
- bloknot(noutbook) kompyuterlar.
Super kompyuterlar (TOP 500 kompyuterlar)-juda katta tezlikni talab qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun mo`ljallangan bo`ladi. Bunday masalalar sifatida ob-havoning global prognoziga oid masalalarni, uch o`lchovli fazoda turli oqimlarning kechishini o`rganish masalalari, global informatsion sistemalar va hokazolarni keltirish mumkin. Bu kompyuterlar bir sekundda 10 trillionlab amal bajaradi. Superkompyuterlar bahsida AQSH energetika vazirligining Sandia laboratoriyasida o`rnatilgan 9472 protsessorli Intel ASCI Red kompyuter sistemasi karvonboshilik qilmoqda. Uning tezligi kompyuterlar tezligini o`lchovchi- Linpacr parallel testida 1 TFLOPS (1 TFLOPS-1000 GFLOPS teng, 1GFLOPS esa 1000000 FLOPS, 1FLOPS-sekundiga 1000 amalga teng). Xususan, bu kompyuter yadro sinovlarini va eskirayotgan yadro qurollarini modellashtirishda qo`llaniladi. E’tiborlisi shuki, Tokio universiteti dunyoda to`rtinchi o`rinda turadigan, sekundiga 873GFLOPS amal bajaradigan, 128 protsessorli SGI ASCI Blue kompyuteriga ega. Quyidagi jadvalda Top kompyuterlar haqida ma’lumot keltirilgan:
Rey- Super kompyuter Ishlab chiqaruvchi Shirkat nomi Protsessor Moshnostting rusumi mamlakat soni (GFLOPS)
1 Intel ASCI Red AQSH Intel (AQSH) 9472 1338
2 SGI ASCI Blue AQSH SGI (AQSH) 6144 634
3 SGI T3E1200 AQSH SGI (AQSH) 1084 430
4 Hitachi SR8000 Yaponiya Hitachi(Yaponiya) 128 368
5 SGI T3E900 AQSH SGI (AQSH) 1324 264
Shuni qayd qilish lozimki, superkompyuterlarning ma’lum yo`nalish masalalarini
Shuni qayd qilish lozimki, superkompyuterlarning ma’lum yo`nalish masalalarini yechishga qaratilgan turlari ham mavjud.
Blok kompyuterlar (Manframe Computer)-fan va texnikaning turli sohalariga oid masalalarni yechishga mo`ljallangan. Ularning amal bajarish tezligi va xotira hajmi superkompyuterlarnikiga qaraganda bir-ikki pog`ona past. Bularga misol sifatida AQShning CRAY (krey), IBM 390, 4300, IBM ES/9000, Fransiyaning Borrous 6000, Yaponiyaning M1800 rusumli kompyuterini va boshqalarni misol qilib keltirish mumkin.
Minikompyuterlar (kichik kompyuterlar) hajmi va bajaradigan amallar tezligi jihatidan blok kompyuterlardan kamida bir poQona pastdir. Shuni aytish joizki, ularning gabariti (hajmi) tobora ixchamlashib, hatto shaxsiy kompyuterdek kichik joyni egallaydiganlari yaratilmoqda. Bunday kompyuterlar turkumiga ilk bor yaratilgan PDP-11 (Programm Driver Processor-dasturiy boshqaruv protsessori) turkumini, ilgari harbiy maqsadlar uchun ishlatilgan (maxfiy hisoblangan) VAX, SUN turkumli kompyuterlar, IBM 4381, Hewlett Packard firmasining HP 9000 va boshqalar minikompyuterga misol bo`la oladi. Shuni aytish joizki, minikompyuterlar o`zlarining “katta og`alari” Manframe kompyuterlarni imkoniyatlari darajasiga ko`tarilib bormoqda. Buning uchun tarixga nazar solish va hozirgi ularning taraqqiyotini kuzatish yetarli.
Shaxsiy kompyuterlar hozirda korxonalar, muassasalar, oliy o`quv yurtlarida keng tarqalgan bo`lib, ularning aksariyati IBM rusumiga mos kompyuterlardir.
IBM rusumiga mos kompyuterlar deganda, ularning turli kompaniyalar ishlab chiqarilishiga qaramay ham texnik, ham programma ta’minoti mosligi, ya’ni bir-biriga to`g`ri kelishi nazarda tutiladi. Bunday kompyuterlar hajmi jihatidan kichik (bir stol ustiga joylashadi), amal bajarish tezligi, masalan PENTIUM-3 MMX protsessori o`rnatilgan kompyuterlarida hozirgi kunda 750-1000 megagersni, xotira hajmi esa 64-128 megabaytni tashkil qiladi. Bu ko`rsatgichlar o`ta tez o`zgarib, har ikki yilda kompyuterlar imkoniyati ikki baravar oshishi, ularning narxi esa shunchaga arzonlashishi tendensiyasi kuzatilmoqda. Bugungi kunda Pentium IV kompyuterlari ham jahon bozorida keng tarqalmoqda. IBM PC moslik kompyuterlarini yuzlab firmalar ishlab chiqarmoqda. Bular IBM, Compaq, Hewlett-Packard, Packard Bell, Toshiba, Apple, Siemens Nixdors, Acer, Olivetti, Gateway, SUN va boshqa firmalardir. Shuni aytish joizki, yuqorida nomlari zikr etilgan firmalar ishlab chiqargan kompyuterlar (bradename) – “Oq yasalgan”, Janubiy-Sharqiy mamlakatlarda: Malayziya, Xitoy, Tayland, Koreya va boshqa mamalakatlarda yuqorida nomlari keltirilgan firmalar litsenziyasi asosida ishlab chiqarilgan kompyuterlar “Sariq yasalgan” nomga ega. Firma nomlari ko`rsatilmagan kompyuterlar esa “nomsiz kompyuterlar” (noname)deb yuritiladi. Ayniqsa, keyingi guruh kompyuterlarni sotib olishda ular yaxshi tekshiruvdan (testlar yordamida) o`tkazilishi lozim. Shaxsiy kompyuterlar uchun uning muhim ko`rsatkichi ishlash kafolatining (kamida uch yil) bo`lishi muhim. Shu bilan birga, bunday kompyuterlarni sotib olganda litsenzion programma ta’minoti va tegishli adabiyotlar bilan birga berilish imkoniyati mavjudligi nazarda tutilishi kerak.
Noutbuk kompyuterlar. Noutbuk kompyuterlar hajmi ancha ixcham bo`lib, ammo bajaradigan amallar soni, xotira hajmi shaxsiy kompyuterlar darajasiga ko`tarilib bormoqda. Ularning qulaylik tomonlaridan biri ham elektr energiyasidan, ham ichiga o`rnatilgan batareyalarda uzluksiz (batareyani har safar almashtirmasdan) ishlashi mumkinligidir.
Bunda batareya quvvati energiyaga ulanishi bilan o`zi zarad ola boshlaydi va u batareya bir necha yillarga mo`ljallangan bo`ladi. Hozirda bunday noutbuklarni IBM, Compaq, Acer, Toshiba va boshqa firmalar ishlab chiqarmoqda. Tabiiyki, bunday kompyuterlar o`z imkoniyatlari nuqtai nazaridan shaxsiy kompyuterlarga tenglashayotganini nazarda tutilsa, uning narxi baland bo`lishini sezish qiyin emas. Bundan tashqari, bunday rusumli kompyuterlar 8-10 yil mobaynida buzilmasdan ishlash qobiliyatiga ega. Ular shaxsiy kompyuterlar uchun yaratilgan operatsion sistemalar MS DOS, qobiq programmalar, Windows ning oxirgi versiyalarida va boshqa operatsion sistemalar boshqaruvida ishlaydi.
Hozirda noutbuk kompyuterlaridan ham ixcham cho`ntak kompyuterlari ham ishlab chiqilmoqda. Ular ham tabiiyki, operatsion sistema boshqaruvida ishlaydi va ular turli soha masalalarini yechishga qodir.
Ixtiyoriy kompyuterning ishlash prinsipini birinchi bo`lib ingliz olimi Charlz Bebich va uning g`oyasini mukammallashgan ko`rinishini Djon Fon Neyman taklif qilgan. Uning prinsipi programma asosida boshqariladigan avtomatik ravishda ketma-ket ishlash g`oyasidan iborat. Hozirda ko`p kompyuterlar shu g`oya asosida ishlaydi. Lekin keyingi paytlarda ko`p protsessorli kompyuterlar, ya’ni bir vaqtda programmaning bo`laklarini ketma-ket emas, parallel bajaradigan kompyuterlar ham yaratilganligini eslatib o`tish joizdir. Shunday qilib, kompyuter avvaldan tuzilgan programma asosida ishlaydi. O`z navbatida programma qo`yilgan masalani kompyuterda yechish uchun qandaydir programmalash tilida yozilgan buyruqlar (operatorlar) ketma-ketligidir. Programmalash tilida tuzilgan programmalar maxsus tarjimon programmalar yordamida kompyuter tiliga o`tkaziladi. Kompyuter tili 0 va 1 lardan tashkil topgan, ma’lum qoidalar asosida yoziladigan ketma-ketliklardan iborat. Djon Fon Neyman prinsipi bo`yicha avtomatik ravishda bajariladigan programma avval kompyuterning xotirasiga kiritiladi (yuklanadi). Xotirada turgan programma asosida programmani tashkil etuvchi har bir operator ketma-ket bajariladi.
|
| |