Era komputerów MPP (cz. 1)

Technologia MPP (Massively Parallel Processing) to dziecko lat 90., choć tak naprawdę narodziła się znacznie wcześniej. Przez długi czas stosowana jedynie eksperymentalnie, ostatnio pojawiła się dość gwałtownie w świecie komercyjnym i zawładnęła sercami producentów maszyn wieloprocesorowych. Architektury MPP dają szerokie pole do popisu, jeśli chodzi o trzy podstawowe zalety systemów wieloprocesorowych. Po pierwsze, możliwości ich rozbudowy są o kilka rzędów wielkości większe niż systemów SMP lub klastrów. Oznacza to, że można uzyskać za ich pomocą wprost niesamowitą moc obliczeniową. Po drugie, gęsta sieć połączeń między poszczególnymi elementami zapewnia duży stopień bezpieczeństwa w razie awarii (zawsze będzie istnieć możliwość przejęcia zadania przy usterce jednego z elementów). Po trzecie, wobec elastycznej rozszerzalności sieci połączeń elementów w tej architekturze, jest ona w łatwy sposób modyfikowana ilościowo do potrzeb użytkownika.

Technologia MPP (Massively Parallel Processing) to dziecko lat 90., choć tak naprawdę narodziła się znacznie wcześniej. Przez długi czas stosowana jedynie eksperymentalnie, ostatnio pojawiła się dość gwałtownie w świecie komercyjnym i zawładnęła sercami producentów maszyn wieloprocesorowych. Architektury MPP dają szerokie pole do popisu, jeśli chodzi o trzy podstawowe zalety systemów wieloprocesorowych. Po pierwsze, możliwości ich rozbudowy są o kilka rzędów wielkości większe niż systemów SMP lub klastrów. Oznacza to, że można uzyskać za ich pomocą wprost niesamowitą moc obliczeniową. Po drugie, gęsta sieć połączeń między poszczególnymi elementami zapewnia duży stopień bezpieczeństwa w razie awarii (zawsze będzie istnieć możliwość przejęcia zadania przy usterce jednego z elementów). Po trzecie, wobec elastycznej rozszerzalności sieci połączeń elementów w tej architekturze, jest ona w łatwy sposób modyfikowana ilościowo do potrzeb użytkownika.

Systemy MPP, to w gruncie rzeczy rozbudowane o gęstszą sieć połączeń systemy luźno sprzężone (w wyjątkowych wypadkach ściśle sprzężone lub mieszane). Topologia połączeń jest w tych komputerach często dostosowywana do typu zadań do jakich są przeznaczone. Niestety, ze względu na nowatorskość tego rozwiązania, praktycznie żadne standardowe oprogramowanie nie wykorzystuje w pełni możliwości tej architektury. Dlatego też na komputery MPP muszą powstawać całkiem nowe wersje systemów, często zawężając ofertę i możliwość wykorzystania tych maszyn.

Gdy szybciej już nie można

Na początku lat 70. naukowcy pracujący nad coraz to silniejszymi procesorami skalarnymi i wektorowymi doszli do wniosku, że zamiast stawiać jedynie na jakość elementów, równie dobre rezultaty można osiągnąć opierając systemy na dużej ilości układów elektronicznych o mniejszych możliwościach, lecz pracujących równolegle. Niestety, wiele prób kończyło się niepowodzeniem wobec dużych trudności napotkanych przy budowaniu sieci połączeń w komputerach o tak dużej liczbie elementów. Występowały w nich tak duże opóźnienia, że bardziej opłacalne wydawało się pozostanie przy tradycyjnych rozwiązaniach wektorowych. Dodatkowo wobec faktu, iż na maszyny te trzeba było pisać całkiem nowe programy, świat komercyjny początkowo nimi się nie interesował. Był to główny powód stosunkowo powolnego rozwoju maszyn MPP, których możliwości tak naprawdę odkryto dopiero na przełomie lat 80. i 90.

Obecnie produkcją maszyn masowo równoległych zajmują się zarówno duże i bardzo znane koncerny (IBM, DEC, Intel, ICL, Cray), jak i prawie całkowicie nieznane firmy wywodzące się najczęściej ze środowisk naukowych (nCUBE, Kendall Square Research, MasPar, Parsys, Meiko, Thinking Machines i inni). Konkurencja na rynku maszyn MPP wydaje się dość duża, jednakże należy pamiętać, iż instalacja choć jednej maszyny tej klasy zapewnia firmie byt na dość długi okres (oczywiście ze względu na ceny tych komputerów, zazwyczaj przewyższające ceny systemów klasy mainframe).

Ideału nie znaleziono

Technologia MPP ma jeszcze daleką drogę do pełnej popularyzacji. Podstawowym problemem, wciąż napotykanym przez producentów i użytkowników tej klasy sprzętu jest brak oprogramowania. W wypadku komputerów SMP i klastrów problemy te są znacznie mniejsze wobec bardziej standardowej architektury. Jeśli jednak chodzi o MPP, to każda maszyna ma praktycznie całkowicie inny układ połączeń, stosuje inne elementy, inaczej zarządza pamięcią, urządzeniami we/wy itp. Przenoszenie aplikacji z pełnym wykorzystaniem wieloprocesorowości komputerów MPP jest więc czasochłonne i wymaga dużych nakładów. Nie każdy producent oprogramowania podejmie więc takie kroki, wobec dużej ceny i małej liczby instalacji tej klasy maszyn.

W celu komercyjnej reprodukcji treści Computerworld należy zakupić licencję. Skontaktuj się z naszym partnerem, YGS Group, pod adresem [email protected]

TOP 200