1) superdreadnought
[,sju:pə'drednɔ:t]
超级巨舰
2) superdreadnought
[,sju:pə'drednɔ:t]
超无畏级战舰
3) ultracomputer
超级[巨型]计算机
6) hypergiant
超超巨星
补充资料:巨型计算机
巨型计算机 supercomputer 一类在一定时期内速度最快 、结构最复杂的计算机系统。主要用于大型科学与工程计算和大规模数据处理。现代巨型机用于核物理研究、能源开发、核武器设计、航天航空飞行的设计、石油勘探与采油、中长期天气预报、卫星图像处理、情报分析、结构分析、力学工程、电路设计、化学、医药学、人工智能等方面,是强有力的模拟和计算工具,对的发展、国民经济和国防建设具有重大意义。 发展概况 现代巨型机起源于20世纪70年代初,已经历四代 。第一代巨型机是单指令流多数据流(SIMD)的阵列机。第二代巨型机是流水线并行处理的单指令流多数据流的向量机。第三代巨型机是多指令流多数据流(MIMD)的共学主存多处理机的并行巨型机。第四代巨型机称为超并行巨型机,它由成百、上千、上万个处理机互连构成系统,高度并发可获得超高性能,性能/价格比好,但通用性弱,是正在发展中的有良好前景的新机型。著名的机器有美国的CM-Z、CM-5、nCUBE等机器。中国的银河-1(YH-1)亿次级巨型机属第二代 ,银河-2(YH-2)十亿次通用并行巨型机属第三代。已进入市场上的巨型机,速度最高的为20~30GFlops(每秒200~300亿个浮点结果)。正研制每秒1千亿次级的巨型机,并计划做每秒1万亿次级的巨型机。 组成 巨型机主机由高速运算部件和大容量快速主存贮器构成。由于巨型机加工数据的吞吐量很大,只有主存是不够的,一般有半导体快速扩充存贮器和海量(磁盘)存贮子系统来支持。对大规模数据处理系统的用户,常需大型联机磁带子系统或光盘子系统作为大量信息数据进/出的媒介 。巨型机主机一般不直接管理慢速的输入/输出(I/O)设备,而是通过I/O接口通道联结前端机,由前端机做I/O的工作,包括用户程序和数据的准备、运算结果的打印与绘图输出等。前端机一般用小型机。I/O的另一种途径是通过网络,网上的用户借助其端机(微机、工作站、小型大型机)通过网来使用巨型机,I/O均由用户端机来做。网络方式可大大提高巨型机的利用率。 巨型机技术 体系结构 获得高处理速度的主要手段之一是并行技术。有两种类型并行,一是利用流水线原理,多个不同处理站同时以流水线方式加工一批数据;二是设置多个相同处理部件合作并行处理。体系结构即研究如何开发这两种并行技术,构成一个合理、实用、高效的系统。多处理部件互连、同步通信是一大技术难关。多处理部件互连拓扑与实际数学问题求介之间的映象,以充分发挥多处理部件的效率,是体系结构和并行算法相结合的重要研究课题。I/O子系统及网络技术也是巨型机系统结构的主要组成部分。 工程实现 获得高处理速度的另一主要手段是提高主频。现代巨型机主频50兆赫以上,最高的做500兆赫。提高主频即提高处理单元自己的速度。限制的因素主要有两方面,一是元器件的速度(信息加工花费的时间),二是元器件间的互连(信息在互连的线上传输花费的时间)。提高元器件速度主要依靠大规模集成电路工艺,已可在单芯片( 1.5厘米见方)上做100万个晶体管构成64位(二进制)的微处理器,其速度每秒 1 亿次。缩短元器件之间的互连线长度一靠提高元器件集成度(芯片内互连线极短),二是高密度组装,压缩系统的物理尺寸。巨型机速度越高,其核心部分体积必越小。由于构成巨型机的高速元器件功耗大,系统复杂元器件多,极发热量很大,加之高密度组装,冷却成为巨型机的又一关键技术。高密度互连复杂巨型机系统的设计和制作,没有电子系统计算机辅助设计(CAD)工具的支持是做不成的。 并行软件 众多处理机构成的复杂巨型机系统靠操作系统来管理其运行,并行化操作系统是关键技术。大型用户问题如何划分成众多并行任务,以适合并行巨型机上高速高效求解,一靠并行算法的研究,二是并行编译技术。并行编译要做向量化(适应流水线运作)、多任务化(适应多处理器并发运作)工作。初级的编译器,并行主要由人来做。进一步发展可人 / 机交互做。近来已可由并行编译软件自动做。为支持并行计算,巨型机上还配有良好的支撑环境和工具软件。如:各种高效的算法库可供用户选用,简化用户的编程;各种调试工具支持用户方便地调试其并行应用软件;数据库支持用户的信息管理和使用;可视此软件帮助用户把复杂的计算结果用图像和动画表现出来;网络软件支持用户把巨型机转入用户网络环境。 |
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参考词条