PARALLEL.RU

Дискуссионный клуб по параллельным вычислениям
Текущее время: 21 окт 17 13:30

Часовой пояс: UTC + 4 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 29 янв 13 21:38 
Не в сети

Зарегистрирован: 1 янв 11 21:31
Сообщения: 5
В последнее время специалистами вычислительной техники все настойчивее муссируется тема полного отхода от фон-неймановской технической идеологии машинного счета, концепции, давно не приносящей ожидаемых дивидендов. Многие весьма обоснованно считают, что дальнейшее совершенствование вычислительных машин старой технической ориентации приведет лишь к ухудшению отношения производительности этих машин к их коммерческой стоимости. И жизнь чаще всего подтверждает эти опасения. Выход видится в разработке новых механизмов реализации вычислимости, обладающих внутренне присущим им естественным параллелизмом. Заметным шагом в этом направлении является абстрактная сетевая машина (АМС), разработанная сотрудниками Института точной механики и вычислительной техники (ИТМ и ВТ) под руководством А.М. Степанова [1]. Дальнейшее же развитие идеи применения естественного параллелизма идет по пути полного отказа от управления вычислительным процессом извне и перехода к самоуправлению. В этом я вижу суть проекта СВС, но прежде немного истории.

В 1950 году в Москве в составе Института точной механики и вычислительной техники АН СССР была создана Лаборатория ?1, которую возглавил академик С.А. Лебедев. А уже в 1952 году усилиями коллектива этой лаборатории была введена в эксплуатацию первая советская быстродействующая электронная счетная машина Академии наук СССР (БЭСМ АН СССР). По архитектурному типу эта машина принадлежала к классу вычислительных машин, характеризующихся триадой:
(1)
- процедурная программа,
- жесткая аппаратная структура,
- управляемый вычислительный процесс.

Этот класс машин и принято называть машинами фон-Неймана по имени известного американского ученого, впервые сформулировавшего и реализовавшего основные принципы организации машинного счета. Последующие годы - это время бурного развития в нашем Институте вычислительной техники фон-неймановского направления, породившее к концу 60-х годов пару исключительно удачных отечественных машин - БЭСМ-6 и 5Э92б с быстродействием порядка 1 млн. одноадресных операций в секунду и 500 тыс. двухадресных операций в секунду соответственно. Первая была предназначена для использования в гражданских целях, вторая разработана по заказу Министерства обороны СССР. В этих машинах были прекрасно сбалансированы все основные технические показатели (простоты, устойчивости быстродействия и надежности), что и предопределило их сравнительно невысокую коммерческую стоимость.

Новый виток развития вычислительной техники, начавшийся в 70-х годах прошлого века, породил в Институте серию супермашин под общим названием "Эльбрус" и аналогичных им машин БЭСМ-10 и МКП. Вспоминаются события начала 80-х годов, когда стало известно о создании японского национального проекта машины 5-го поколения, претендующего сказать новое слово в мире вычислительной техники. И вот, как реакция на этот "возмутительный" факт, в нашем Институте собирается НТС с целью выработать в сложившейся ситуации собственные предпочтения и, если нужно, скорректировать свою научно-техническую политику. Один за другим к трибуне выходят уважаемые люди, их выступления сводятся в основном к двум полярным позициям: Сторонники "Эльбрусов" требуют продолжать традиционную линию развития вычислительной техники с опорой на "новые принципы фон-Неймана" (тегированная аппаратная защита, динамическая проверка типов, блочная структура и т.п.), а их немногочисленные противники уверяют собравшихся, что именно фон-неймановский принцип вычислений сегодня считается тем самым "узким местом", которое тормозит дальнейшее развитие вычислительной техники и программирования. Но, к сожалению, тогда всеобщую поддержку получило первое направление.

Дальнейший рост производительности компьютера, из-за отсутствия в его архитектуре каких бы то ни было принципиальных новаций, мог происходить только за счет увеличения сложности его структуры, а значит снижения надежности в целом. Последовавший в результате общий дисбаланс основных технических показателей суперкомпьютера должен был привезти, и в конце концов привел, к резкому увеличению затрат на его проектирование и эксплуатацию. Оказать поддержку проекту отечественного суперкомпьютера государство уже не смогло - перестройка, правда, на это были и другие причины. И к настоящему времени: первая партия супермашин порядка ста вычислительных комплексов одно-, двух- и четырех-процессорной комплектации с маркой "Эльбрус-1" (1973-1979 гг.) разошлась по оборонным объектам страны и давно списана на свалку; по два, три многопроцессорных комплекса типа "Эльбрус-2" (1977-1984 гг.) были установлены лишь в особо ответственных местах (ЦУП, Арзамас-16, Челябинск-70, Софрино, Полигон и т.п); а вычислительная система Эльбрус-3 и вовсе осталась лишь на бумаге и не нашла своего полезного продолжения по крайней мере для отечественной вычислительной техники. Приблизительно та же участь постигла и супермашины БЭСМ-10 и МКП. Ну а результаты японского "проекта века" мы тоже знаем: им так и не удалось выйти за концептуальные рамки модели фон-Неймана, в песок ушли огромные деньги нации и нешуточные амбиции разработчиков некогда нашумевшего проекта.

Итак, проект ?суперкомпьютер?, призванный указать направление развития вычислительной техники в России на долгие годы вперёд, не оправдал возлагаемых на него специалистами надежд, так как изначально не нес в себе того заряда, который бы стимулировал длительное эволюционное развитие теории и практики вычислительной техники. Естественно встает вопрос: что же делать дальше? Как быть? И выход здесь может быть только один: продолжая и углубляя идею параллелизма вычислений, следует полностью отказаться от архитектуры машины фон-Неймана, представленной триадой (1), а значит и от всяких попыток управлять вычислительным процессом извне, и тем самым совершить переход к прямо противоположному архитектурному типу ЭВМ, с триадой (2):
(2)
декларативная программа,
настраиваемая аппаратная структура,
самоуправляемый вычислительный процесс,

представляющей собой альтернативную модель машинного счета под названием
"Самоуправляемая вычислительная система хаос-компьютер".
Литература

1.Степанов А.М. Параллельные вычисления на ассоциативных сетях. Москва, 1991, 82с. (Препринт ИТМ и ВТ ?2).


Вернуться к началу
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Часовой пояс: UTC + 4 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB