Procesamiento paralelo escalable (Scalable parallel processing / SPP).
Es un híbrido de SMP y MPP, que utiliza una memoria jerárquica de dos niveles para alcanzar la escalabilidad. La primera capa de memoria consiste de un nodo que es esencialmente un sistema SMP completo, con múltiples procesadores y su memoria globalmente compartida. Se construyen sistemas SPP grandes interconectando dos o más nodos a través de la segunda capa de memoria, de modo que esta capa aparece lógicamente, ante los nodos, como una memoria global compartida.
Fig.1
Fuente: http://publiespe.espe.edu.ec/articulos/sistemas/arquitectura/arquitectura.htm
La memoria de dos niveles reduce el tráfico de bus debido a que solamente ocurren actualizaciones para mantener coherencia de memoria. Por tanto, SPP ofrece facilidad de programación del modelo SMP, a la vez que provee una escalabilidad similar a la de un diseño MPP.
Fig.2
Fuente: http://publiespe.espe.edu.ec/articulos/sistemas/arquitectura/arquitectura.htm
Fig. Sun Enterprice 10000
Fuente: mario.elinos.org.mx/docencia/sistdist/fstudents/maquinas_multiprocesador.ppt
Fuente: mario.elinos.org.mx/docencia/sistdist/fstudents/maquinas_multiprocesador.ppt
MPP (Massively parallel processing)
El procesamiento masivamente paralelo (Massively parallel processing /MPP) es otro diseño de procesamiento paralelo. Para evitar los cuellos de botella en el bus de memoria, MPP no utiliza memoria compartida. En su lugar, distribuye la memoria RAM entr los procesadores de modo que se semeja una red. Cada procesador con su memoria distribuida asociada es similar a una computadora dentro de una red de procesamiento distribuido.
Figura 1
Fuente: http://publiespe.espe.edu.ec/articulos/sistemas/arquitectura/arquitectura.htm
CRAY T3E
• Capacidad de soportar hasta 40 procesadores escalable a 136
• Arquitectura MPP
• 5.1GB de memoria principal
• 128 MB de memoria distribuida por procesador
• Potencia pico de 36 Gflops
• Velocidad Disco duro de 150 GB
• Corre sistema operativo UNICOS/mk
• 5.1GB de memoria principal
• 128 MB de memoria distribuida por procesador
• Potencia pico de 36 Gflops
• Velocidad Disco duro de 150 GB
• Corre sistema operativo UNICOS/mk
Figura #2
Fuente: mario.elinos.org.mx/docencia/sistdist/fstudents/maquinas_multiprocesador.ppt
BLUE GENE
Blue Gene de IBM es un proyecto destinado a diseñar supercomputadoras que pueden alcanzar velocidades de operación en el PFLOPS (petaFLOPS) gama, con bajo consumo de energía.
El proyecto creó tres generaciones de supercomputadoras Blue Gene / L, Blue Gene / P y Blue Gene / P. Sistemas Blue Gene ha llevado desde hace varios años el TOP500 y Green500. Ranking de los supercomputadores más potentes y eficientes de energía más, respectivamente. Sistemas Blue Gene también han consistentemente obtuvo las primeras posiciones en la lista Graph500. El proyecto fue galardonado con la Medalla Nacional de 2008 de Tecnología e Innovación
Figura #3
Fuente: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/d3/IBM_Blue_Gene_P_supercomputer.jpg/220px-IBM_Blue_Gene_P_supercomputer.jpg
SMP (Symmetric MultiProcessing)
La arquitectura SMP se caracteriza por el hecho de que varias unidades de procesamiento comparten el acceso a memoria, compitiendo en igualdad de condiciones por dicho acceso, es de allí de donde viene la denominación de simétrico A continuación se presentaran dos ejemplos de computadoras que usan esta arquitectura:
HP 9000 K
http://h20000.www2.hp.com/bizsupport/TechSupport/Document.jsp?lang=es&cc=lamerica_nsc_cnt_amer&taskId=120&prodSeriesId=2512091&prodTypeId=15351&objectID=c00354278, HP 9000 Enterprise Servers K-Class – Overview, HP, recuperado 28 de Febrero de 2013
El HP 9000 K-Class Server es potente, muy amplio, y representa un sólido multiprocesamiento simétrico (SMP) de aplicación que ofrece un rendimiento sin precedentes de gama media y un valor duradero. El HP 9000 K-Class Server se basa en los nuevos miembros de la familia HP Precision Architecture RISC (PA-RISC). A partir de la PA-7200, que cuenta con instrucciones de 64-bits y caché de rutas de datos, además de los registros internos de 64 bits, el servidor SMP Clase K es también una placa actualizable para la placa PA-8000 de 64-bits de ultra-alto rendimiento. Los servidores de Clase K-ofrecerán una gama de potencia 10 veces más dentro de su gabinete actual sistema compacto y asequible. El beneficio real de la CPU diseño sofisticado PA-7200 es la simplicidad resultante de la K-clase a nivel de sistema arquitectura que es rentable, modular, fácil de actualizar, confiable y capaz de alcanzar altos niveles de UNIX comerciales y técnicos de rendimiento hoy y en el futuro.
Tabla de principales características
http://h20000.www2.hp.com/bizsupport/TechSupport/Document.jsp?lang=es&cc=lamerica_nsc_cnt_amer&taskId=120&prodSeriesId=2512091&prodTypeId=15351&objectID=c00354278,
HP 9000 Enterprise Servers K-Class
– Overview, HP, recuperado 28 de Febrero de 2013
Enterprise 6000/6500
La siguiente imagen
muestra la organización lógica del procesador de la computadora Enterprise
6000/6500
http://www.new-npac.org/projects/cdroms/cewes-1999-06-vol1/nhse/hpccsurvey/orgs/sun/sun.html,
Enterprise 6000/6500, Sun Microsystems, recuperado 28 de febrero de 2013
El sistema de configuración
provee 16 slots de bus que pueden ser ocupados o por el procesador o puertos de
entrada/salida, pero por lo menos debe haber uno de cada uno
Cada procesador es un
UltraSparc con caché L1 de 16 KB y cachel L2 de 512 KB
El número máximo de
procesadores soportado es 30 con un pico de rendimiento en 9 GFlops
El sistema de bus Gigaplane
proporciona un máximo de ancho de banda de 2,67 GB/s, trabaja a 83,5 MHz
Sistema de Memoria
Desde que el sistema
fue diseñado para soportar hasta 30 procesadores, y desde que cada procesador
contiene hasta 2 GB, todo el sistema puede soportar hasta 16 memorias de manera
intercalada
La caché de nivel 1 de
cada procesador es de 16 KB
La memoria caché de
nivel 2 tiene un tiempo de acceso aproximadamente de 40 ns, y la transferencia
entre los dos niveles es de 16 bytes. Todo el tiempo de acceso es cercano a los
300 ns
Almacenamiento en disco de 10 Terabytes
Benchmarks
(Realizado con LINPACK Benchmark)
Para
Enterprise 6000 con:
4 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 1126 Mflops/seg
6 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 1607 Mflops/seg
8 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 2038 Mflops/seg
14 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 3112 Mflops/seg
16 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 3493 Mflops/seg
24 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 4389 Mflops/seg
30 procesadores a 250 MHz tiene un
desempeño de 4755 Mflops/seg
Usando
un procesador UltraSPARC II a 336 MHz para:
2 procesadores el mejor desempeño fue de
843 Mflops/seg y teóricamente 1344 Mflops/seg
4 procesadores el mejor desempeño fue de
1438 Mflops/seg y teóricamente 2688 Mflops/seg
6 procesadores el mejor desempeño fue de
1990 Mflops/seg y teóricamente 4032 Mflops/seg
8 procesadores el mejor desempeño fue de
2481 Mflops/seg y teóricamente 5376 Mflops/seg
14 procesadores el mejor desempeño fue de
3721 Mflops/seg y teóricamente 9408 Mflops/seg
16 procesadores el mejor desempeño fue de
3981 Mflops/seg y teóricamente 10752 Mflops/seg
24 procesadores el mejor desempeño fue de
4755 Mflops/seg y teóricamente 16128 Mflops/seg
30 procesadores el mejor desempeño fue de
5187 Mflops/seg y teóricamente 20160 Mflops/seg
Usando
un procesador UltraSPARC I a 167 MHz para:
2 procesadores el mejor desempeño fue de
456 Mflops/seg y teóricamente 667 Mflops/seg
4 procesadores el mejor desempeño fue de
871 Mflops/seg y teóricamente 1333 Mflops/seg
8 procesadores el mejor desempeño fue de
1607 Mflops/seg y teóricamente 2667 Mflops/seg
12 procesadores el mejor desempeño fue de
2238 Mflops/seg y teóricamente 4000 Mflops/seg
16 procesadores el mejor desempeño fue de
2761 Mflops/seg y teóricamente 5333 Mflops/seg
20 procesadores el mejor desempeño fue de
3170 Mflops/seg y teóricamente 6667 Mflops/seg
24 procesadores el mejor desempeño fue de
3566 Mflops/seg y teóricamente 8000 Mflops/seg
BIBLIOGRAFIA
Que es SPP recuperado de http://publiespe.espe.edu.ec/articulos/sistemas/arquitectura/arquitectura.htm el 27 de febrero del 2013
SPP recuperado de mario.elinos.org.mx/docencia/sistdist/fstudents/maquinas_multiprocesador.ppt el 27 de febrero del 2013
MPP recuperado de http://publiespe.espe.edu.ec/articulos/sistemas/arquitectura/arquitectura.htm el 28 de febrero del 2013
http://www.new-npac.org/projects/cdroms/cewes-1999-06-vol1/nhse/hpccsurvey/orgs/sun/sun.html,
Enterprise 6000/6500, Sun Microsystems, recuperado 28 de febrero de 2013
No hay comentarios:
Publicar un comentario