В статье рассмотрено применение многопроцессорных устройств, преимущества и возможности их применения.
Ключевые слова: информационная технология, процессор, вычислительная техника, операционные системы, программное обеспечение.
Развитие технологии производства электронной компонентной базы привело к снижению ее стоимости при создании и использовании, что позволило значительно расширить область ее экономически обоснованного применения [1, с. 62]. Сегодня можно говорить о сформировавшихся основных сферах использования многопроцессорных вычислительных систем: обработка транзакций в реальном времени, создание хранилищ данных для организации систем поддержки принятия решений, ресурсоемкие процессы управления производством и исследованиями, геоинформационные системы [2, с. 212]. Решения подобного уровня развивают там, где кратковременные простои информационной системы могут привести к серьезным убыткам. Приложения реального времени, анализ больших объемов информации, распределенные базы данных, предъявляют все возрастающие требования к вычислительным мощностям современных информационных систем. Многопроцессорная вычислительная система (МВС) это комплекс, который объединяет несколько микропроцессоров, имеющих общую основную память, общие устройства ввода-вывода информации и работающих под управлением специализированной операционной системы. Операционная система, в свою очередь, осуществляет общее управление программно-аппаратными средствами этого комплекса в интересах решения задачи эффективной и высокопроизводительной обработки информации. При этом каждый из микропроцессоров может иметь локальные, доступные только ему аппаратные ресурсы, такие как основная (внешняя) память и различные периферийные устройства [2, с. 99].
В связи с этим основная функция по организации реализации вычислительного процесса возлагается на информационное обеспечение, что значительно усложняет построение соответствующего системного программного обеспечения и операционных систем. Программное обеспечение (ПО) многопроцессорных устройств отличается большим многообразием, как по своему составу, так и по выполняемым функциям. Оно автоматизирует процессы программирования задач обработки информации, осуществляет планирование и организацию коллективного доступа к телекоммуникационным, вычислительным и информационным ресурсам многопроцессорных устройств, динамическое распределение и перераспределение этих ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей и др. Вместе с тем, несмотря на все трудности, связанные с технической и информационной реализацией, МВС получают все большее распространение, так как обладают рядом существенных, неоспоримых достоинств [1, с. 166], которые сложно или невозможно реализовать другими способами: высокая экономическая эффективность за счет повышения коэффициента использования информационно-технического оборудования подобных систем; высокая производительность за счет возможности гибкой организации параллельной обработки данных и максимально эффективного использования всего вычислительного оборудования; высокая надежность из-за возможности реконфигурирования масштабируемой системы и резервирования вычислительных узлов. Многообразие методик оценки производительности таких МВС базируется на их моделях функционирования. При всем своем разнообразии, такие оценки не дают полной информации о поведения каждой конфигурационной схемы многопроцессорной вычислительной системы при выполнении определенного класса приложений [2, с. 161].
Для оценки производительности МВС при обработке транзакций необходимо использовать специализированные наборы тестов. Качественное увеличение номенклатуры выполняемых приложений предполагает отказ от однозначного рейтинга, являющегося результатом анализа количества реализуемых МВС команд. В реальных многопроцессорных вычислительных системах могут использоваться разные ее возможности: ведение баз данных, управление сетью, управление технологическим и научным оборудованием.
Эффективность таких многопроцессорных вычислительных систем, предназначенных для работы с базами данных, решения задач информационного обеспечения, определяется числом транзакций, выполняемых в конечный промежуток времени. Под транзакцией понимается последовательность таких операций, во время проведения которых база данных не изменяется. Транзакция представляет собой единую операцию, любые изменения в результате выполнения которой актуализируются после ее выполнения и отсутствуют до тех пор, пока она не будет выполнена. До недавнего времени все производители многопроцессорных вычислительных систем использовали уникальные способы оценки их производительности. Отсутствовала методика проведения таких тестовых работ, общая для всех видов МВС. Задачи проектирования информационного обеспечения и оценки производительности МВС, выбора оптимальной модели и методики тестирования крайне важны для разработки современных, конкурентоспособных систем. Какое из современных или перспективных решений не, казалось бы, оптимальным, по мере совершенствования технологий и снижения стоимости вычислительных мощностей, многопроцессорные вычислительные системы все больше проникают в экономические отношения субъектов взаимодействия изменяя сами принципы функционирования бизнес приложений.
Литература:
- Бабешко В. Н. Многопроцессорные системы в туманных вычислительных сетях. «Инновации, качество и сервис в технике и технологиях» Сборник научных трудов 1-й Международной научно-практической конференции: в 2-х томах. Отв. редактор Горохов А. А. Издательство: Закрытое акционерное общество «Университетская книга» (Курск), 2011. — с. 62–61.
- Павлова А. И. Применение нейронной экспертной системы и ГИС для классификации эрозионных земель // «Современные информационные технологии и ИТ-образование» / Сборник избранных трудов IX Международной научно-практической конференции. Под ред. проф. В. А. Сухомлина. М.: ИНТУИТ.РУ, 2011. — с. 212–219.
