ПРОФИЛЬ ПРИКЛАДНОЙ СРЕДЫ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛЕНИЙ НА СУПЕР-ЭВМ (PSE10-HIP)

 Приложение Д (справочное) ТИПОВЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

Д.1 Требования к супер-ЭВМ и их характеристики

Супер-ЭВМ рассматриваются как мощные ЭВМ общего назначения. Мощность супер-ЭВМ позволяет выполнять приложения, которые не могут быть реализованы на других видах ЭВМ.

Конкретные характеристики супер-ЭВМ и приложений для них охватывают:

• большое количество данных;

• большой объем физических ресурсов;

• длительное время выполнения;

• высокую производительность;

• длительный цикл обработки;

• дорогостоящие ресурсы.

Д.2 Требования к стандартам

Д.2.1 Большое количество данных

Большое количество данных, циркулирующих в типовых приложениях для супер-ЭВМ, вызывает необходимость стандартизации следующих требований к:

• максимальному объему файла;

• организации асинхронного ввода-вывода;

• организации массивного хранилища данных;

• организации высокоскоростного ввода-вывода;

• организации передачи данных к удаленным системам;

• преобразованию данных для различных технических средств.

Д.2.2 Большой объем физических ресурсов

Требования большого объема физических ресурсов со стороны многих приложений для супер-ЭВМ связаны также с привлечением ресурсов на длительное время. При этом, может быть необходимым установления периода ожидания для доступа к ресурсу. Для обеспечения эффективного вовлечения ограниченных ресурсов, необходимы сложные системы, работающие в пакетном режиме.

Д.2.3 Длительное время выполнения

Длительность времени выполнения, необходимая для многих приложений, увеличивает необходимое время доступа к супер-ЭВМ. В связи с этим необходима организация прерываний при сопровождении, административном управлении или при сбоях системы. Для полного завершения выполнения приложения необходимы средства для организации рестарта с контрольной точки.

Д.2.4 Высокая производительность

Высокая производительность необходима для обработки приложений в формате с плавающей точкой, при этом от супер-ЭВМ часто требуется выполнение векторных или параллельных обработок. Такие приложения пишутся обычно на языке ФОРТРАН и требуют больших объемов памяти для хранения массивов и матриц. Так же могут потребоваться файлы большого объема для ввода-вывода данных и промежуточного сохранения данных.

Д.2.5 Длительный цикл обработки

Ряд приложений требует выполнения в определенный период времени. Для таких критичных по времени приложений требуется приоритетное выделение расширенных ресурсов.

Д.2.6 Дорогостоящие ресурсы

Высокая стоимость использования ресурсов супер-ЭВМ требует широкомасштабного учета использования ресурсов и управления ими.

Д.3 Описания приложений

Описанные в настоящем разделе сферы применения супер-ЭВМ не исчерпывают всего их многообразия.

Д.3.1 Имитационное моделирование

Данная группа охватывает широкий диапазон приложений, для которых требуется:

• высокая производительность ЦП;

• большой объем используемой памяти.

Для некоторых имитационных моделей требуются также:

• диски большой емкости;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода.

Д.3.2 Метод конечных элементов

Приложения, основанные на методе конечных элементов, обычно используются при структурном анализе сложных технических объектов (автомобилей, самолетов, систем вооружения, химических заводов, ядерных установок и т.д.).

Обычно такие приложения реализуются на языке ФОРТРАН.

Данная группа охватывает широкий диапазон приложений, для которых требуется:

• высокая производительность скалярных и векторных ЦП;

• большие объемы памяти;

• файлы большого объема;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода;

• мощные графические средства.

Д.3.3 Системы автоматизированного моделирования и проектирования

Данные приложения требуют преимущественно скалярной обработки данных, использования очень больших наборов данных и больших объемов памяти.

Обычно такие приложения реализуются на языках ФОРТРАН, Си и Паскаль.

Для данной группы приложений требуются:

• высокопроизводительные скалярные ЦП;

• большие объемы памяти;

• файлы большого объема;

• диски большой емкости;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода;

• сетевые средства протоколов TCP/IP.

Д.3.4 Системы автоматизации проектирования и производства

Приложения данного вида обычно используются для автоматизированного проектирования и подготовки производства сложных технических объектов (автомобилей, самолетов, систем вооружения, химических заводов, ядерных установок и т.д.).

Обычно такие приложения реализуются на языке ФОРТРАН.

Данная группа требует:

• большие объемы памяти;

• файлы большого объема;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода.

Д.3.5 Вычисления в области химии

Данная область охватывает квантовую химию и молекулярное моделирование.

Обычно такие приложения реализуются на языке ФОРТРАН.

Данная группа требует:

• высокопроизводительных скалярных, векторных и параллельных ЦП;

• диски большой емкости;

• большие объемы памяти;

• файлы большого объема;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода;

• мощные графические средства.

Д.3.6 Вычисления в области динамики потоков

Данный класс проблем связан с решением задач газодинамики, гидродинамики, плазмодинамики и т.д.

Обычно такие приложения реализуются на языке ФОРТРАН.

Данная группа требует:

• высокопроизводительных векторных ЦП;

• диски большой емкости;

• большие объемы памяти.

Д.3.7 Сейсмография

Приложения этой группы предназначены для обработки сейсмических данных.

Обычно такие приложения реализуются на языке ФОРТРАН.

Данная группа требует:

• высокопроизводительных векторных ЦП;

• большие объемы памяти;

• сверхбольших объемов данных;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода.

 Д.3.8 Анимация

Данные приложения создают движущиеся изображения реальных или искусственных объектов.

Обычно такие приложения реализуются на языке Си.

Для данной группы приложений требуются:

•  высокопроизводительные скалярные и параллельные ЦП;

• диски сверхбольшой емкости;

• высокоскоростные устройства ввода-вывода.

УДК                                       ОКС 35.100.05                              П85                             ОКСТУ 4002