Суперкомп'ютеер

Суперкомп'ютери: минуле, сьогодення і майбутнє

Вперше термін "суперЕОМ" був використаний на початку 60-х років, коли група фахівців Іллінойського університету (США) під керівництвом доктора Д. Слотніка запропонувала ідею реалізації першого в світі паралельної обчислювальної системи. Проект, що отримав назву SOLOMON, базувався на принципі векторної обробки, який був сформульований ще Дж. фон Нейманом, і концепції матричної паралельної архітектури, запропонованої С. Унгер на початку 50-х років.

Справа в тому, що більшість суперкомп'ютерів демонструє вражаючу уяву продуктивність завдяки саме цьому (векторному) виду паралелізму. Будь-який програміст, розробляючи програми на звичних мовах високого рівня, напевно неодноразово стикався з так званими циклами DO. Але мало хто замислювався, який потенціал збільшення продуктивності полягає в цих, часто використовуваних операторах. Відомий фахівець в області систем програмування Д. Кнут показав, що цикли DO займають менше 4% коду програм на мові FORTRAN, але вимагають більше половини рахункового часу завдання.

Ідея векторної обробки циклів такого роду полягає в тому, що в систему команд комп'ютера вводиться векторна операція, яка працює з усіма елементами векторів-операндів. При цьому реалізуються відразу дві можливості прискорення обчислень: по-перше, скорочується число виконуваних процесором команд об'єктного коду, оскільки відпадає необхідність в перерахунку індексів і організації умовного переходу і, по-друге, всі операції додавання елементів векторів-операндів можуть бути виконані одночасно в силу паралелізму обробки.

Важливо відзначити ще одну особливість векторної обробки, пов'язану з кількістю елементарних операцій циклу: чим більше паралельних операцій входить