Макроконвеєрна ЕОМ

Макроконвейерная ЭВМ

Наталия Дубова В 1978 року було висунуті принципи побудови ЕОМ з урахуванням макроконвейера Со часу появи першої цифровий обчислювальної машини розробники не перестають шукати шляху, як змусити ЕОМ працювати швидше. У роки у нашої країні відразу кількох колективів, кожен по-своєму, вирішують завдання розпаралелювання обчислень, вбачаючи у цьому вирішальну можливість прискорити роботу комп’ютерів. У 1978 року в Україні Віктор Глушков висуває ідею створення високопродуктивної ЕОМ, побудованої за принципом макроконвейера.

С середини 60-х Глушков, працюючи над розвитком архітектур обчислювальних машин, прагне уникнути класичної структури фон Неймана, яка передбачає послідовне виконання команд, розміщення адрес операндов у команді і зберігання команд, як і операндов, у пам’яті, і навіть спрощений машинний мову. Глушков був переконаний, що це принципи були викликані до життя примітивністю лампових машин І що розвиток мікроелектроніки, вдосконалення інтегральних технологій має супроводжуватись створенням ЕОМ з урахуванням більш передової, ненеймановской архітектури.

Еще в 1959 року він оприлюднив ідею «мозгоподобных» структур ЕОМ, у яких об'єднуватися мільярди процессорных елементів і може відбутися злиття пам’яті з обробкою даних, отже дані опрацьовуватимуть у всій пам’яті з максимальним розпаралелюванням операцій. Поступовим відходом від неймановских принципів були машини СВІТ, приближавшие машинний мову до рідної мови високого рівня життя та дозволяли спілкуватися із машиною мовою математичних формул. Ці ідеї набули подальшого розвитку в нездійсненному проекті високопродуктивної ЕОМ «Україна». У році на конгресі IFIP Стокгольмі (той самий, де радянська програма «Каисса» завоювала титул першого комп’ютерного чемпіона світу з шахам) Глушков виклав свої думки щодо перспектив побудови нетрадиційних ЕОМ. Вчений був переконаний, що тільки розробка принципово нової архітектури дозволить створювати суперпроизводительные машини, швидкодія яких необмежено зростати внаслідок нарощування апаратних коштів. І тут ж вона висловив ідею створення так званої рекурсивної ЭВМ.

Создать таку машину у роки був неможливо — була відсутня необхідна технічна база. Глушков розумів те й пропонував рухатися до втіленню своїх сміливих ідей поступово. Однією з етапів такого шляху повинна була стати макроконвейерная ЕОМ, роботі з якої Вікторе Михайловичу віддав багато наснаги в реалізації останні роки свого життя.

В макроконвеєрною обчислювальної машині реалізовувалася архітектура з безліччю потоків команд і безліччю потоків даних (multiple instruction multiple data — MIMD). Суть принципу макроконвеєрною обробки даних, як формулював її сам Глушков, у тому, що «кожному окремому процесору на черговому кроці обчислень дається таке завдання, що дозволяє йому тривалий час працювати автономно, без взаємодії коїться з іншими процесорами». Щоб реалізувати макроконвейер, робилося спеціальне уявлення розподіленої програми, що дозволяло дотримуватись балансу між числом операцій обміну і обчислювальних операцій для задіяних процесорів.

В Інституті кібернетики НАН України під керівництвом Глушкова ідеї макроконвейера були тільки теоретично обгрунтовані, а й втілені у конкретних розробках обчислювальних машин. Глушков доклав масу зусиль до того що, аби ЕОМ з нетрадиційної архітектурою до промислового виробництва. Фахівці Інституту кібернетики створено спеціальний колектив разработчиков-компьютерщиков, системних і прикладних програмістів. Глушков привернула до цієї роботи кілька українських СКБ й навіть організував наукові семінари, де обговорювалися проблеми архітектури нової машини та створення програмного забезпечення нею. Серйозний інтерес нині проектом Глушкова висловив академік Юлій Харитін, відомий физик-атомщик. Він розумів, що реалізація такої високопродуктивної ЕОМ дозволить в багато разів збільшити швидкість обчислень, отже — скоротити терміни найважливіших робіт. Вже тяжко хворий Глушков сам приймав академіка у своїй інституті і, попри погане самопочуття, з великою ентузіазмом розповідав про перспективи нової машини.

Глушков не побачив працюючий макроконвейер. Його не було стало в 1982 року, а першу ЕОМ, побудовану по макроконвейерному принципу, почали робити серійно в 1984 року на Пензенському заводі ВЭМ. Радянські макроконвейеры виготовлялися рамках програми ЄС — перша машина отримав назву ЄС 2701, а 1987-м почали випуск наступній макропроцессорной обчислювальної системи — ЕС-1766. У 1980;х роках машини, створені за запропонованим Глушков принципам, виявилися, як і припускав Вікторе Михайловичу, найпотужнішими многопроцессорными ЕОМ країни. Реальна швидкість обчислень на 48 процесорах становила півмільярда операцій в секунду. У побудованому макроконвейере вдалося домогтися майже лінійного зростання продуктивності при нарощуванні обчислювальних ресурсів.

Список литературы

Для підготовки даної праці були використані матеріали із російського сайту internet.