Clusters e Supercomputação

O presente artigo traz de forma introdutória os conceitos básicos relacionados a clusters e supercomputadores, sendo os mesmos, os elementos básicos da supercomputação moderna.
Destacaremos tópicos relacionados a PVP, SMP, DSM, MPP, NOW e COW, descrevendo um pouco sobre cada uma destas arquiteturas e fazendo uma comparação entre estes modelos.

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Por: Moisés Omêna em 30/08/2004


Comparação entre os modelos



Desempenho


A comparação de desempenho das arquitetura citadas, normalmente é feita com o um teste da aplicação LINPACK, esta é constituída por um conjunto de rotinas na linguagem Fortran que analisam e resolvem equações lineares, que são amplamente utilizadas na resolução de problemas computacionais reais. O teste é simples, fácil de usar, e é um bom indicador da capacidade de um sistema de resolver problemas de computação numérica.

Relação custo x benefício


Como a principal motivação do uso de máquinas paralelas é a obtenção de desempenho, uma comparação dos modelos baseada na relação entre seu custo e o beneficio resultante acaba se transformando em uma relação entre o custo e o desempenho obtido.

Mesmo com as dificuldades de se comparar o desempenho entre os modelos, no caso da relação custo/desempenho, é muito clara a vantagem dos agregados (COW) em relação aos outros modelos. A combinação de baixo custo de aquisição e manutenção desses sistemas, por causa da utilização de componentes de prateleira, aliado as opções de redes de baixa latência, o que aproxima o desempenho a níveis de MPPs, vem aumentando o interesse por essas máquinas nos últimos anos.

Escalabilidade


A utilização de barramentos para a interligação de processadores e a implementação de uma memória centralizada, como é normalmente o caso em PVPs e SMPs, tende a comprometer a escalabilidade desses sistemas. Entretanto, os MPPs, COWs e DSMs, por utilizarem na maioria dos casos, redes estáticas com topologias regulares como anéis e malhas, e implementarem a memória do sistema de forma distribuída, são modelos que resultam normalmente na construção de máquinas com boa escalabilidade.

Imagem única


O conceito de imagem única (SSI - Single System Image) refere-se a forma como o usuário percebe a máquina paralela como um todo. Os modelos baseados em multiprocessadores como os SMPs e PVPs estão mais próximos dessa visão única, enquanto os modelos baseados em multicomputadores estão mais distantes.

Espero ter contribuído para elucidar duvidas sobre o assunto!

Dúvidas, críticas e sugestões.
Moises Omena - projetocluster@yahoo.com.br
http://www.geocities.com/projetocluster

OBS: Todo conteúdo deste, teve como base principal de referencia o livro:

Arquiteturas Paralelas - César A. F. Rose, Philippe O. A. Navaux
(recomendo fortemente sua leitura aos que se interessam pelo assunto)

Referências também foram retiradas do artigo de Thais Aline Cerioni e a visão da IBM sobre supercomputação, disponível em:
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Páginas do artigo
   1. Visão geral
   2. PVP - Parallel Vector Processors
   3. SMP - Symetric Multiprocessors
   4. DSM - Distributed Shared Memory
   5. MPP - Massively Parallel Processors
   6. NOW - Network Of Workstations
   7. COW - Clusters Of Workstations
   8. Comparação entre os modelos
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Comentários
[1] Comentário enviado por davidsonpaulo em 30/08/2004 - 10:57h

Muito bom o seu artigo. Bastante completo e explicativo (apesar da linguagem excessivamente técnica, que desencoraja a continuação da leitura...). Tá aí um assunto que ainda não tinha visto ser tratado por aqui. Mandou bem.
Abraços!

[2] Comentário enviado por wronieri em 30/08/2004 - 12:42h

Parabéns pelo artigo eu a alguns amigos estamos montando um cluster na faculdade e é sempre bom ver artigos como este com bastante informação.
Parabéns novamente.

[3] Comentário enviado por removido em 30/08/2004 - 20:56h

Muito bom artigo;
Me ajudou em um trabalho de faculdade, e com certeza irá ajudar muitas outras pessoas :)
[]'s
Rafael Lamana

[4] Comentário enviado por vodooo em 01/09/2004 - 00:24h

Ótimo artigo! Apesar de usar uma linguagem bastante técnica como disse nosso amigo "davidsonpaulo", não deixa nada a desejar em termos de explicação!

Parabens!!!

Abraços

[5] Comentário enviado por thiagop em 20/12/2005 - 10:31h

Achei a linguagem excelente, sem falar do conteudo! Adorei! :)

Parabens!

[6] Comentário enviado por removido em 25/01/2008 - 08:33h

muito bom seu artigo, eu achei ótimo a linguagem técnica...

Parabéns


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