Procesadores: Estructura de los sistemas paralelos (página 2)

Partes: 1, 2

(Gp:) Espacio de Direccionamiento
común privado
(Gp:) centralizada
(bus)
(Gp:) distribuida
(red)
(Gp:) Memoria

SMP

DSM, NUMA

MPP

–

Sistemas SIMD

? Sistemas masivamente paralelos MPP
Las mejores prestaciones (velocidad de cálculo): comunicación de baja latencia y elevado ancho de banda, en algunos casos procesadores con diseño específico, software de control muy optimizado, etc.
Pero COSTE MUY ELEVADO
? Alternativa: clusters
Coste del sistema paralelo

? Clusters
Un sistema paralelo formado por P máquinas de propósito general (bajo coste), unidas mediante una red de comunicación (igualmente de bajo coste?).
Se asume que no se trabaja con el último modelo de procesador y que la latencia de las comunicaciones será algún orden de magnitud mayor que en el caso de los supercomputadores MPP.
Objetivo: buena relación coste/rendimiento
Clusters

? Clusters
– Alta disponibilidad (high availability):
redundancia para mantener siempre la aplicación en funcionamiento.

– Alto rendimiento (high performance)
capacidad de “responder” de manera más rápida
En general: redundancia + rendimiento + escalabilidad
Clusters

? hardware “habitual”
– procesador “estándar” (+memoria, disco, conexiones exterior)
– red propia, con conexiones a una red global
(fast) gigabit ethernet…
Myrinet, SCI, Inifiniband, Quadrics…
? software “habitual”
– desarrollo: MPI, OpenMP, HPF (+debuggers, profilers…)
– administración del sistema: instalación, monitorización, diagnosis…
Clusters

(Gp:) Itanium / Pentium

(Gp:) IBM 360, PDP-11, VAX

(Gp:) cluster

(Gp:) grid

(Gp:) ASCI Red
(Gp:) supercomputadores

The GRID

? Tipos de aplicaciones

> grano grueso (high throughput)
muchas tareas independientes
simulaciones Montecarlo,
procesamiento de banco de imágenes…

> grano fino (high performance)
comunicación entre procesos
meteorología, simulaciones astrofísica
realidad virtual…
The GRID

Evolución del mercado de
computadores de alta velocidad.
La lista top500.
noviembre 2009

TOP500
? Lista de los 500 supercomputadores más rápidos del mundo ejecutando el banco de pruebas LINPACK.
? Se mide el valor de Rmax, Nmax y N1/2.
También se empieza a medir la potencia consumida.
? Sistemas de ecuaciones lineales densos (cálculo matricial). Permite obtener velocidades muy altas (un máximo virtual).

TOP500
? Cada 6 meses desde 1993 (junio/diciembre).

? Lista nº 34 – noviembre 2009
? Más o menos aceptado por todos los fabricantes.

? Análisis de tendencias / evolución del mercado.

TOP500
VP500
Y-MP C90
CM5
Paragon
T3D
SP2
T3E
ASCI Red
Sun HPC
CM2
Earth Sim.
Blue Gene
RoadRunner
Jaguar