УДК 519.6
В. В. Л у к и н, И. К. М а р ч е в с к и й
УЧЕБНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ
ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КЛАСТЕР.
Ч. 1. ИНСТРУМЕНТАРИЙ И ВОЗМОЖНОСТИ
Представлен учебно-экспериментальный вычислительный кластер
кафедры “Прикладная математика” МГТУ им. Н.Э. Баумана. Для
описания кластера и моделей высокопроизводительных вычислений
введены понятия логической и аппаратной структуры вычисли-
тельной системы. Приведены основные технические характери-
стики созданной системы, а также результаты оценки произво-
дительности вычислительного кластера с помощью теста Linpack
Benchmark. Рассмотрены варианты применения системы в учебной
и научно-исследовательской деятельности.
E-mail:
;
Ключевые слова
:
параллельные вычисления, вычислительный кла-
стер, математическое моделирование, архитектура ЭВМ, тест Linpack
Benchmark.
Понятие вычислительного эксперимента появилось в середине
XX в., что связано с бурным ростом возможностей вычислительной
техники, появлением больших ЭВМ, позволивших проводить ис-
следования ряда математических моделей, востребованных прежде
всего в оборонной и космической отраслях. При этом программиро-
вание выделяется в специфический род деятельности, направленный
в первую очередь на реализацию в рамках ЭВМ математических
алгоритмов численного решения задач, продиктованных исследова-
тельской практикой; в 1957 г. был разработан один из первых языков
программирования высокого уровня — Фортран. Именно на этот пе-
риод приходится становление прикладной математики как науки о
математическом моделировании и вычислительном эксперименте [1].
С появлением на рубеже 1970–80-х годов персональных ЭВМ про-
граммирование перестало быть узкоспециальной деятельностью, по-
явились новые языки высокого уровня и новые сферы приложения
возможностей ЭВМ — от офисной и коммерческой деятельности до
компьютерных игр. К 1990-м годам возможности вычислительного
эксперимента стали доступны сравнительно широкому кругу специа-
листов инженерной сферы, получили распространение универсальные
пакеты прикладных программ, позволяющие решать типичные задачи
математического моделирования.
Параллельно развивалась и суперкомпьютерная техника, задей-
ствованная в решении более сложных задач. Под термином “суперком-
пьютер” обычно понимают вычислительные машины, заметно превос-
ходящие по своим характеристикам большинство существующих ком-
пьютеров. Это достигается за счет наличия в системе большого числа
28
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
