, .

CAD / CAM / CAE - софтуерни решения и технологии.

.

АБОНИРАЙТЕ СЕ

Бюлетин

Абонамент за е-бюлетин




Анкета

Как да изглежда форума в частта, касаеща софтуера?
1. Да се раздели по категории - CAD, CAM, CAE
2. Да не се променя
3. Друго - отправете предложения

Супер кoмпютри и

СУПЕРКОМПЮТРИ И КЛОУД"

 

Информацията, необходима на инженерната гилдия относно “клоуд” уеб услуги, хардуер и про-

грамни средства, са само някои от важните фактори. Новият Tesla Personal Supercomputer на NVIDIA е

960-ядрен GPU-базирана система оценена като 4 TeraFLO PS.

 

Темпът на развитие на хардуера

 

Високоскоростният хардуер има съвсем различно значение днес, в сравнение с това от преди ня-

колко години. Има огромна разлика в представянето на клъстерният стандартен хардуер, версиите

с високи граници и патентованите системи. Но многоядрените чипове са променили тази зависи-

На първо място е впечатляващата многоядрена конфигурация, която днес е само завършека на

това, което може да се счита за стандарт в индустрията. В даден момент от близкото минало, соф-

туерните инженери определили, че за интензивни изчислителни приложения, графичните единици за

обработка от висок клас (GPUs), обикновено използвани за видео игри са станали далеч по-

мощни, отколкото чиповете с Intel архитектура. Този тип мислене стигна до там, че трябва да се

намери приложение на този вид процесор. Въпросът е как да се вгради в стандартна компютърна архитектура.

NVIDIA наскоро представи 960-ядрена GPU система използвайки своя висок клас компютърни

процесори на базата на NVIDIA CUDA паралелна архитектура. Тази система, наречена Tesla Personal

Supercomputer, се оценява почти на 10000 $ и на около 4 TeraFLOPS, което я прави способна тео-

ретично да реши всичко, но най-вече интензивни изчислителни операции.

Стандартни приложения не могат да бъдат стартирани със система като тази - повечето търговски и

потребителски приложения обикновено се съставят така, че да работят със стандартни Intel про-

цесори. Но NVIDIA ги прави съвместими, като клиентския код може да бъде съставен така, че да

може да работят на тази платформа. Позволявайки това, той използва предимствата на парале-

лизма, предлаган от многото ядра. А възможността да има на разположение толкова изчис-

лителна мощност на едно място дава възможност на програмистите да търсят начини да я използват.

Разбира се Intel процесорите са също многоядрени и могат да бъдат клъстерирани, за да се постигне

по-голяма изчислителна мощ. Microsoft обяви, че използвания Windows Server в Supercomputing 08

захранва един от десетте най-добри компютри, определени по показателите за индустриални

стандарти. Този тип приложение прави дори Windows- базираните компютри достъпни за ползване

Графични единици за обработка от висок класЕР

в средата на високопроизводителните системи. HPC на Windows, използващ стандартен хардуер

дава на инженерната общност възможността за получаване на резултати от търсенето на неговите

приложения. Приложенията, които покриват широката гама от потребности и които все още трябва

да се изпълняват бързо при всички видове натоварване, използват предимствата на тази тенденция.

Управлението на това ниво на изчислителна мощност винаги е било една от пречките за широкото

му използване. Но средствата за управление също ускоряват предоставянето на възможността за

ефективно разделение на тази мощност между множеството приложения и дейности.

Продуктите от средно ниво със специално предназначение, също правят възможна работата на

тези приложения, настроени да работят с този софтуер. Компании като Acceleware и ScaleMP, из-

ползват при работата си алгоритми с общо предназначение и такива със специфично промишлено

предназначение, за да използват части от приложенията и да ги включат в паралелни компоненти.

Тези компоненти могат да функционират на базата на операционната система Windows и работят па-

ралелно с отделни ядра.

Да не забравяме инструменталното програмиране В HPC, програмирането или дори изграждането на

приложения, е също толкова важно, колкото и стартирането им. Причината е, че приложението

често изисква интензивни изчисления и използване на специални средства за изпълнение.

За щастие, развойните инструменти с появата си могат да помогнат на приложните програмисти да

изградят софтуер, който да използва предимствата на тези системи, локално и общо. Тези

средства не са стандартни развойни продукти, но могат да бъдат използвани от програмистите в

едно предприятие при определени обстоятелства. Те включват Mathematica - математическо програ-

миране (моделиране) на средата от Wolfram Research и MATLAB - инженерно моделиране и симу-

лация на средата от The MathWorks. И двете съдействат при разработването и внедряването на

“клоуд”. Например, MATLAB езикът осигурява ключова дума, която дава възможност за паралелно

изпълнение на различни части от кода. Тя работи по подобен начин на Unix инструкциите за разеди-

няване и събиране, освен това изрично дава команда на платформата да работи с няколко ядра

или системи, ако са налични. Също така MATLAB позволява на програмиста да дефинира работната

среда, дори и чрез специфики като Amazon EC2. Посредством конфигуриране на такова място за

изпълнение, програмистът може да гарантира, че приложението е оптимизирано за конкретната среда.

Като цяло, “клоуд” бързо става легитимна платформа за разработване и изпълнение на HPC

нужди. Докато много от разработките все още могат да се появят на десктопа, вече е необходимо

освен използване от по-високото ниво на паралелизъм, предоставено от тези системи, така и въз-

можност за бързо мащабиране, в отговор на нуждите на бизнеса.

Едно последно предупреждение

Може би най-трудната част от разработката на приложения “клоуд” е да си наясно със закъсне-

нията и времето за грешки, свързани с тези услуги. Разчита се основно на надежден Интернет,

но Интернет протокола обикновено е ненадеждно средство. В този случай може да е необходимо да

се изградят защитни функции, които отчитат липсата на отговори на симулациите в реално време, например.

“Клоуд” компютърът почти наподобява софтуерната революция с отворени източници от послед-

ните няколко години, в която е ясна необходимостта от “клоуд” услуги в началото на деня.

Това означава, че ще бъде нужно повече планиране и проверки преди “клоуд” да се превърне в

неразделна част от изчислителната среда на предприятието.

Но “клоуд” компютъризирането ще намери много съмишленици, които предпочитат модела на за-

плащане за абонаментни услуги, особено, ако тези услуги са с висока стойност. Работата на инжене-

рите е да идентифицират онези услуги с висока стойност, както и да гарантират, че проектът се

нуждае от тази стойност, преди да се ангажира със значителни “клоуд” базирани инженерни проекти.