MAC 412 Organização de Computadores
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- Mirela Assunção Flores
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1 MAC 412 Organização de Computadores Agosto de /22 Estado da Arte da Computação de Alto Desempenho Siang Wun Song Universidade de São Paulo
2 Evolução da Computação 2/22 Os primeiros processadores (como o Mark I) tinham ciclos da ordem de 0.5 segundos Processador hoje: vários GHz - menos de um nanosegundo de ciclo Processador de hoje é vezes mais rápido Computação paralela usa um grande número de processadores, aumentando mais ainda o poder computacional. Veremos a sua evolução através da lista TOP500.
3 Computação de Alto Desempenho 3/22 Medida de desempenho: 1 FLOPS = uma operação ponto flutuante por segundo KFLOPS = 2 10 = aprox op/s MFLOPS = 2 20 = aprox op/s GFLOPS = 2 30 = aprox op/s TFLOPS = 2 40 = aprox op/s
4 Lista TOP500 4/22 Lista dos 500 computadores mais poderosos do mundo Divulgada duas vezes por ano: em junho e novembro Interesse tanto para fabricantes como para compradores potenciais Benchmark: LINPACK - um sistema linear de 1000 equações a 1000 incógnitas. Computadores com melhor desempenho LINPACK entram na lista Muito material é disponível no site:
5 Primeiro Colocado 5/22 O computador mais veloz do mundo (em junho/2005): IBM BlueGene processadores (pode chegar a processadores) LINPACK: 136,8 TFLOPS Velocidade pico: 183,5 TFLOPS Tecnologia CMOS de 0,25 micron
6 Primeiro Colocado 5/22 O computador mais veloz do mundo (em junho/2005): IBM BlueGene processadores (pode chegar a processadores) LINPACK: 136,8 TFLOPS Velocidade pico: 183,5 TFLOPS Tecnologia CMOS de 0,25 micron Em novembro/2005 sai uma nova TOP500 e tudo pode mudar :-)
7 Três Brasileiros na TOP500 6/22 Todos da Petrobrás Posição 95 - IBM xseries Cluster Xeon 3.06GHz 1024 processadores (3,755 TFLOPS Linpack) Posição 97 - Beowulf Cluster HP Xeon 3,06 GHz processadores (3,739 TFLOPS Linpack) Posição Beowulf Cluster HP Xeon 3,06 GHz processadores (2,992 TFLOPS Linpack) Posição IBM BladeCenter Xeon 3.2GHz 512 processadores (1,922 TFLOPS Linpack)
8 Três Brasileiros na TOP500 6/22 Todos da Petrobrás Posição 95 - IBM xseries Cluster Xeon 3.06GHz 1024 processadores (3,755 TFLOPS Linpack) Posição 97 - Beowulf Cluster HP Xeon 3,06 GHz processadores (3,739 TFLOPS Linpack) Posição Beowulf Cluster HP Xeon 3,06 GHz processadores (2,992 TFLOPS Linpack) Posição IBM BladeCenter Xeon 3.2GHz 512 processadores (1,922 TFLOPS Linpack) Para entrar na lista TOP500, o último colocado apresenta 1,166 TFLOPS Linpack.
9 7/22
10 A USP vai tentar adquirir um cluster SUN com mais de 600 processadores. Deverá entrar na TOP500 em novembro de 2005 ou junho de 2006 :-) 7/22
11 8/22
12 Perguntas 9/22 Pergunta: O que vem depois de TFLOPS?
13 Perguntas 9/22 Pergunta: O que vem depois de TFLOPS? Resposta: PFLOPS (Peta Flops) 1 PFLOPS = 2 50 = aprox op/s
14 Perguntas 9/22 Pergunta: O que vem depois de TFLOPS? Resposta: PFLOPS (Peta Flops) 1 PFLOPS = 2 50 = aprox op/s Previsão do Futuro Pergunta: Em que ano teremos computadores de desempenho de PFLOPS?
15 10/22
16 11/22
17 12/22
18 13/22
19 Evolução das Fabricantes 14/22 Área de alta competição. Difícil prever qual melhor rumo a seguir. Algumas empresas permanecem; outras não.
20 15/22
21 Tecnologia de fabricação ECL - Emitter Coupled Logic: rápida e de alto custo. Tecnologia MOS - Metal Oxide Semiconductor. Primeiros processadores de PCs (e.g. Z80): NMOS. Hoje: CMOS. 16/22
22 17/22
23 Arquitetura de Computador Um só processador. SMP - Symmetric Multi Processor. MPP - Massively Parallel Processor. SIMD - Single Instruction Multiple Data. Cluster - Network of Workstations. Constelation - cluster of clusters. 18/22
24 19/22
25 20/22
26 21/22
27 Observações Computação de alto desempenho caminha para a computação paralela. A tecnologia usada é a CMOS. Fabricantes enfrentam alta competição. Algumas arquiteturas são mais adequadas para numerosos processadores. O novo lugar na lista TOP500 dos Clusters (296 em 500 são clusters). 22/22
28 Observações Computação de alto desempenho caminha para a computação paralela. A tecnologia usada é a CMOS. Fabricantes enfrentam alta competição. Algumas arquiteturas são mais adequadas para numerosos processadores. O novo lugar na lista TOP500 dos Clusters (296 em 500 são clusters). Não obstante a rápida evolução do hardware, a grande dificuldade está no desenvolvimento de algoritmos para explorar efetivamente o potencial computacional. 22/22
Computação de Alto Desempenho na Ótica da Lista TOP500 ou. (Se um computador já é rápido, imaginem um sistema com 131.072 computdores :-)
Computação de Alto Desempenho na Ótica da Lista TOP500 ou (Se um computador já é rápido, imaginem um sistema com 131.072 computdores :-) MAC 412- Organizãção de Computadores - Siang W. Song Fonte: http://www.top500.org/
Siang Wun Song - IME/USP e Universidade Federal do ABC. MAC 412 - setembro de 2010
Evolução da Computação de Alto Desempenho sob a Ótica da Lista TOP500 ou (Se um processador já é rápido, imaginem um sistema com 224.162 processadores :-) Siang Wun Song - IME/USP e Universidade Federal
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Evolução da Computação de Alto Desempenho na Ótica da Lista TOP500 ou (Se um processador já é rápido, imaginem um sistema com 131.072 processadores :-) MAC 412- Organizãção de Computadores - Siang W. Song
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