Гибридная вычислительная система

Не следует путать с аналого-цифровая вычислительная система.

Гибридная вычислительная система — система с гетерогенной аппаратной вычислительной структурой. Комбинация любых вычислительных устройств или блоков, например вычисления с помощью CPU и GPU совместно.[1][2]

История

Обычно основным вычислительным компонентом систем для высокопроизводительных вычислений, включая кластеры, является центральный процессор. Однако, уже начиная с процессоров Intel486DX в составе компьютеров появился такой элемент, как сопроцессор, что можно считать гибридизацией на аппаратном уровне.

В середине 2000-х для вычислительных целей начали использовать графический процессор (GPU).[1]

Основная проблема состоит в том, чтобы найти способы выполнять вычислительные задачи с помощью графического процессора. Осознав спрос на подобные вычисления, компания NVIDIA в 2007 году представила программно-аппаратную платформу CUDA, позволяющую запускать произвольный код на GPU. До появления CUDA, программистам приходилось строить гибридные системы из обычных видеокарт и программировать их, используя сложнейшие графические API.

Компания ATI разработала свои аналоги CUDA для GPGPU применений. Это технологии ATI Stream и Close to Metal.

Ожидалось, что новая архитектура Intel Larrabee будет поддерживать технологии GPGPU. Однако фактически выпущенный в рамках линейки Intel MIC продукт, Xeon Phi поддерживал только вычисления общего назначения (совместим с x86_64), лишившись возможностей графического процессора. Последующие варианты Xeon Phi реализовывались не только в виде карт расширения PCI Express, но и в виде единственного центрального процессора.

Технические особенности

GPU

Высокая вычислительная мощность GPU объясняется особенностями архитектуры. Если современные CPU содержат несколько ядер (на большинстве современных систем от 2 до 8х, 2018 г., на северных может встречаться максимум до 64х), графический процессор изначально создавался как многоядерная структура, в которой количество ядер измеряется сотнями(пример — Nvidia 1070 имеет 1920 ядер). Разница в архитектуре обусловливает и разницу в принципах работы. Если архитектура CPU предполагает последовательную обработку информации, то GPU исторически предназначался для обработки компьютерной графики, поэтому рассчитан на массивно параллельные вычисления.[3]

Каждая из этих двух архитектур имеет свои достоинства. CPU лучше работает с последовательными задачами. При большом объёме обрабатываемой информации очевидное преимущество имеет GPU. Условие только одно — в задаче должен наблюдаться параллелизм.

GPU уже достигли той точки развития, когда многие приложения реального мира могут с легкостью выполняться на них, причем быстрее, чем на многоядерных системах. Будущие вычислительные архитектуры станут гибридными системами с графическими процессорами, состоящими из параллельных ядер и работающими в связке с многоядреными CPU.[4]

Оригинальный текст (англ.)
GPUs have evolved to the point where many real-world applications are easily implemented on them and run significantly faster than on multi-core systems. Future computing architectures will be hybrid systems with parallel-core GPUs working in tandem with multi-core CPUs.[5]

Профессор Джек Донгарра
Директор Innovative Computing Laboratory
Университет штата Теннесси

Cell

Процессоры IBM Cell, использовавшиеся в игровых приставках Sony PlayStation 3, содержали два типа ядер: PPE - ядро общего назначения, и массив из 8 SPE сопроцессоров.

Применение в распределенных вычислениях

Программа для GRID-вычислений BOINC поддерживает возможность использования графического процессора для выполнения вычислительных задач.[6]

См. также

Литература

  • Э. Таненбаум, М. ван Стеен. Распределенные системы. Принципы и парадигмы. — СПб.: Питер, 2003. — 877 с. — («Классика computer science»). — ISBN 5-272-00053-6.

Ссылки

Примечания

  1. ↑ 1 2 Гибридные вычислительные системы на основе GPU. Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 22 июня 2015 года.
  2. ↑ [1] Архивная копия от 5 октября 2011 на Wayback Machine // Bull.com
  3. ↑ Гибридные вычислительные системы на основе графических процессоров NVIDIA Tesla Архивная копия от 8 сентября 2011 на Wayback Machine
  4. ↑ Вычисления на GPU. Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 31 мая 2012 года.
  5. ↑ What is GPU Computing? (англ.). Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 31 мая 2012 года.
  6. ↑ BOINC. Use your GPU for scientific computing. Дата обращения: 13 сентября 2011. Архивировано 2 сентября 2011 года.

Read other articles:

Silver Swan (comics)

For other uses, see Silver Swan. Fictional character in DC Comics Comics character Silver SwanThe Silver Swan (Vanessa Kapatelis) in Wonder Woman (vol. 2) #171 (June 2001), art by Phil Jimenez and Andy Lanning.Publication informationPublisherDC ComicsFirst appearance Alexandros:Wonder Woman #288 (February 1982) Beaudry:Wonder Woman (vol. 2) #15 (March 1988) Kapatelis: (as Vanessa):Wonder Woman (vol. 2) #1 (October 1986) Kapatelis: (as Silver Swan):Wonder Woman (vol. 2) #171 (June 2001) Create...

 

Jörg Roßkopf

German table tennis player and coach Jörg RoßkopfJörg Roßkopf 2012Personal informationFull nameJorg RosskopfNationality GermanyBorn (1969-05-22) 22 May 1969 (age 54)Dieburg, Hessen, West Germany Medal record Men's table tennis Representing  West Germany/Germany Olympic Games 1992 Barcelona Doubles 1996 Atlanta Singles World Championships 1989 Dortmund Doubles 2004 Doha Men's Team 1993 Gothenburg Men's Team 2006 Bremen Men's Team World Cup 1998 Shantou Singles 1995 Nimes Sin...

 

Pithiviers internment camp

Concentration camp in Vichy France during WWII PithiviersTransit campPithiviers camp in 1941Location of Pithiviers within FranceLocationPithiviers, LoiretGerman-occupied FranceOperated by French Police (May 1941 — May 1942)[1] German authorities Original usePOW campOperational14 May 1941 – 9 August 1944InmatesFrench and Foreign JewsKilled6,800 deported to Auschwitz (Sept 1942[1])Notable inmatesIrène Némirovsky Pithiviers internment camp was a concentration camp in Vichy ...

Romano Carancini

Questa voce sull'argomento politici italiani è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Segui i suggerimenti del progetto di riferimento. Romano Carancini Sindaco di MacerataDurata mandato13 aprile 2010 –24 settembre 2020 PredecessoreGiorgio Meschini SuccessoreSandro Parcaroli Dati generaliPartito politicoPartito Democratico (dal 2007)In precedenza:DS (2000-2007) Titolo di studioLaurea in giurisprudenza UniversitàU...

 

Royal Canadian Mounted Police

Federal police service Mountie redirects here. For other uses, see Mountie (disambiguation). RCMP redirects here. For the TV series, see R.C.M.P. (TV series). Royal Mounted Police redirects here. For the film, see Giubbe rosse. Royal Canadian Mounted PoliceGendarmerie royale du CanadaBadge of the RCMP[1]Patch (i.e. shoulder flash) of the RCMPCorps ensign of the RCMP[2]Common nameThe MountiesAbbreviationRCMPGRCMottoMaintiens le droit(French for 'uphold the right' /...

 

Syarif Hasyim dari Siak

Yang Dipertuan BesarAs-Sayyidi Syarif Hasyim Abdul Jalil SaifuddinSultan Syarif Hasyim Abdul Jalil Saifuddin (1898). Sultan Siak Sri Inderapura 11Masa jabatan1889 – 1908PendahuluSultan Syarif Kasim IPenggantiSultan Syarif Kasim II Informasi pribadiLahir Siak Sri InderapuraMeninggal1908 SingapuraSuami/istriTengku Jok Istri lainAnakSyarif Kasim II Tengku Long PutihSunting kotak info • L • B Yang Dipertuan Besar As-Sayyidi Syarif Hasyim Abdul Jalil Saifuddin adalah s...

Stephen Hunt

Stephen Hunt Stephen Hunt bersama IrlandiaInformasi pribadiNama lengkap Stephen Patrick HuntTanggal lahir 1 Agustus 1981 (umur 42)Tempat lahir Waterford, IrelandTinggi 1,72 m (5 ft 7+1⁄2 in) [1]Posisi bermain Gelandang SayapInformasi klubKlub saat ini Ipswich TownNomor 12Karier junior Crystal PalaceKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)1999–2001 Crystal Palace 3 (0)2001–2005 Brentford 136 (25)2005–2009 Reading 156 (17)2009–2010 Hull City 27 (6)2010–2...

 

Tobruk

For other uses, see Tobruk (disambiguation). Not to be confused with Tabuk. City in Cyrenaica, LibyaTobruk طبرقTobruchCityPanorama of TobrukTobrukLocation in LibyaCoordinates: 32°4′34″N 23°57′41″E / 32.07611°N 23.96139°E / 32.07611; 23.96139CountryLibyaRegionCyrenaicaDistrictButnanElevation[1]5 m (16 ft)Population (2011)[2] • Total120,000Time zoneUTC+2 (EET)License Plate Code14 Tobruk or Tobruck (/təˈbrʊk, t...

 

Горностай

У этого термина существуют и другие значения, см. Горностай (значения). Горностай Научная классификация Домен:ЭукариотыЦарство:ЖивотныеПодцарство:ЭуметазоиБез ранга:Двусторонне-симметричныеБез ранга:ВторичноротыеТип:ХордовыеПодтип:ПозвоночныеИнфратип:Челюстнороты...

William Aalto

United States Army soldier (1915–1958) William AaltoWilliam AaltoNickname(s)BillBornJuly 30, 1915Bronx, New York City, United StatesDiedJune 11, 1958 (aged 42)New York City, United StatesAllegiance Second Spanish Republic United StatesService/branch International Brigades United States ArmyYears of service1937 – 1938, 1941 – 1943RankCaptain,[1] First SergeantUnitAbraham Lincoln Battalion, Office of Strategic ServicesBattles/warsSpanish Civil War, World War II William Eric A...

 

哈萨克斯坦总统

此条目序言章节没有充分总结全文内容要点。 (2019年3月21日)请考虑扩充序言，清晰概述条目所有重點。请在条目的讨论页讨论此问题。 哈萨克斯坦總統哈薩克總統旗現任Қасым-Жомарт Кемелұлы Тоқаев卡瑟姆若马尔特·托卡耶夫自2019年3月20日在任任期7年首任努尔苏丹·纳扎尔巴耶夫设立1990年4月24日（哈薩克蘇維埃社會主義共和國總統） 哈萨克斯坦 哈萨克斯坦政府...

 

24sata (Croatia)

24sataCover of the 2 March 2005 issueTypeDaily newspaperFormatTabloid[1]Owner(s)Styria Media GroupPublisher24sata d.o.o.EditorGoran GavranovićFounded2 March 2005; 19 years ago (2005-03-02)LanguageCroatianHeadquartersOreškovićeva 6H/1CityZagrebCountryCroatiaCirculation116,000 (2013)ISSN1845-3929Websitewww.24sata.hr Media of CroatiaList of newspapers 24sata (lit. '24hours') is a daily tabloid newspaper published in Zagreb, Croatia. As of 2007, it is the highes...

Victoria Park railway station, Perth

Railway station in Perth, Western Australia Not to be confused with Victoria Street railway station, Perth. Victoria ParkSouthbound view in December 2023General informationLocationKitchener Avenue & Rutland Avenue Lathlain / Victoria ParkWestern AustraliaAustraliaCoordinates31°58′19″S 115°54′09″E / 31.971832°S 115.902393°E / -31.971832; 115.902393Owned byPublic Transport AuthorityOperated byPublic Transport AuthorityLine(s)South Western RailwayDistance...

 

List of ancient Egyptian palettes

A list of a small subset[1][2][3][4] of ancient Egyptian palettes, ranging in the Naqada periods, 4th millennium BC, probably mostly from ~3500 to 3000 BC; some palettes may be from the later period of the earliest 3rd millennium BC. These cosmetic palettes come in numerous shapes and sizes, and were often found in tombs or graves. They were preceded by a period of palettes called rhomboidal palettes, unadorned, and without the cosmetic mixing circle found on ...

 

Ejército de la República Islámica de Irán

Ejército de Irán Ejército de la República Islámica de Irán Emblema del Ejército de IránActiva 1979País Irán IránFidelidad Irán IránRama/s Fuerzas Armadas de la República Islámica de IránTipo Ejército de tierraFunción Defensa terrestre de IránEspecialización Guerra terrestreParte de Fuerzas Armadas de la República Islámica de IránAcuartelamiento En todo el territorio nacionalAlto mandoJefe Supremo Maj. Gen. Abdolrahim MousaviInsigniasBandera Cultura e historiaM...

Polly Berry

Plaintiff in St. Louis freedom suits Polly BerryI, Polly Wash...having recovered my freedom... (1843)BornPolly BeattyOther namesBased upon her slaveholder's surnames: Polly Crockett, Polly Berry, and Polly WashOccupation(s)Domestic servant, laundress, seamstressKnown forFreedom suit Polly Wash v. Joseph M. MagehanChildrenNancy Berry, Lucy A. Berry Delaney Part of a series onForced labour and slavery Contemporary Child labour Child soldiers Conscription Debt Forced marriage Bride buy...

 

Chris Coleman

Chris Coleman Informasi pribadiNama lengkap Christopher ColemanTanggal lahir 10 Juni 1970 (umur 54)Tempat lahir Swansea, WalesTinggi 1,88 m (6 ft 2 in)Posisi bermain BekInformasi klubKlub saat ini Wales (manajer)Karier junior Manchester CityKarier senior*Tahun Tim Tampil (Gol)1986–1991 Swansea City 196 (2)1991–1995 Crystal Palace 154 (13)1995–1997 Blackburn Rovers 28 (0)1997–2002 Fulham 136 (8)Total 478 (23)Tim nasional1992–2002 Wales 32 (4)Kepelatihan2003–200...

 

Radziejów

Disambiguazione – Se stai cercando il limitrofo comune rurale, vedi Radziejów (comune rurale). Questa voce sull'argomento centri abitati della Cuiavia-Pomerania è solo un abbozzo. Contribuisci a migliorarla secondo le convenzioni di Wikipedia. Radziejówcomune Radziejów – Veduta LocalizzazioneStato Polonia Voivodato Cuiavia-Pomerania Distretto Radziejów AmministrazioneSindacoSławomir Bartłomiej Bykowski TerritorioCoordinate52°38′N 18°31′E52°38′N, 18°31�...

Cindy Shatto

Canadian diver (1957–2011) Cindy ShattoShatto pictured by the Calgary Herald, September 1975Personal informationFull nameCynthia ShattoBorn(1957-06-19)June 19, 1957Toronto, Ontario, CanadaDiedOctober 3, 2011(2011-10-03) (aged 54)Miramar, Florida, United StatesHeight5 ft 7 in (1.70 m)Weight126 lb (57 kg)Spouse William Weingartner ​ ​(1985⁠–⁠2011)​SportCountryCanadaSportDivingEventPlatform divingCoached byJohn Dic...

 

Edinburg Township, Ohio

Civil township in Ohio, United StatesEdinburg TownshipCivil townshipLocation within Portage CountyEdinburg TownshipLocation in the United States and OhioShow map of the United StatesEdinburg TownshipEdinburg Township (Ohio)Show map of OhioCoordinates: 41°6′22″N 81°8′58″W / 41.10611°N 81.14944°W / 41.10611; -81.14944CountryUnited StatesStateOhioCountyPortageArea • Total24.5 sq mi (63.4 km2) • Land24.2 sq mi (...