外文翻译--超级计算机的技术动向.doc

淮海工学院毕业设计(论文)外文资料翻译系（院）：计算机科学与技术专业班级：计算机科学与技术024班姓名：学号：外文出处：myhome.naver.com附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。(用外文写)附件1、外文资料翻译译文超级计算机的技术动向何谓超级计算机？绝大部分的人还在简单地认为处理数据能力和计算数据能力非常优越的、体积和性能比现代PC机大百倍、高千倍的计算机就是超级计算机超级计算机只能由经过专门的考试、培训、筛选出来的高级研究员才可以操作，是高级研究员进行处理数据的专用道具。但是当代计算机技术发展迅速，如今奔腾级别的PC机的性能足可以比得过80年代初期超级计算机的性能。由于现在计算机技术的迅速发展，可以想象在不久的将来，拥有现在小型超级计算机性能的电脑会普及到家家户户。一般把每秒演算能力在1015GFlops（1GFlops是每秒演算10亿次）、随机存取存储器（RAM）的容量在4G以上、存储频带宽度（MemoryBandwidth）在10GB/系统以上的计算机可以视为超级计算机。目前超级计算机大部分应用在商业领域。从事证券、金融机关、宾馆等服务行业的各大公司一般选用低费用、高性能、服务器级别的中小型超级计算机来维护本公司和客户服务信息，而追求产品设计最优化的企业和主要进行建筑设计（制造模型）以及解析计算的研究所更热衷于使用高费用、高性能的大型超级计算机。CrayResearch和富士通公司生产的向量处理器（Vectorprocessor）比起其他超级计算机制造商生产的精简指令系统计算机（PISC），其计算能力更加优秀，特别是在运行向量上升（Vectorrising）程序时会显示出更优越的性能，但是向量处理器（Vectorprocessor）本身有性能对比价格（Price/Flops）和维护费用高的缺点。CrayResearch的YMP/4E单单一年的硬件设备维护费用就达到4亿2千万韩币左右，所以想购买使用向量处理器的SMP（Symmetricmulti-processors）超级计算机或者MPP（MassivelyParallelProcessors）超级计算机的企业或研究所不仅要认真考虑本公司的业务性质需不需要向量处理器，即公司是否要大量运行向量上升应用软件，而且还要考虑公司的预算能不能承受高额的计算机购买费用和计算机的维护费用，如果购买使用性能对比价格低的精简指令系统构建的MPP或者NUMA（Non-UniformMemoryAccess）系列的计算机的话，可以用更少的资金购入计算能力更高的超级计算机。作为同一种向量型计算机，富士通的VPP系列不仅拥有MPP的构造，而且从信息处理的性能和价格来讲更优于CrayResearch的产品，但是很多科学家和研究员更热衷于使用CrayResearch的产品，首先CrayResearch在超级计算机领域有很高的威望；二是系统运营商和使用者觉得购买CrayResearch的产品，开始运行后发生问题的概率会很小；三是在安装软件方面，CrayResearch的产品可以安装大部分的常用软件，所以从消费者的观点来说，CrayResearch的产品是最适合使用的。对于IBM和因特尔公司生产的并列型超级计算机典型构造方式-MPP来说，因为编译器技术暂时不能支持程序的完全并列化，所以需要使用者掌握自动最优并列程序的专门知识，MPP在价格方面比向量型超级计算机便宜的多，但是因为只有进行最优并列化才可以得到MPP的最好效率，而且对常用软件的兼容性不好对使用者造成很大的不便，导致MMP在需要计算、处理数据的企业中得不到普及，如果使用者能做到程序的最优并列化的话，通过MPP的优势-可量测性（Scalability），MPP不仅可以比任何的计算机更快的计算数据、进行相关工作，而且可以有效地把符合解析条件的数据量（DataSize）和信息处理器的个数对比后进行处理。随着社会步入信息化时代，应用于信息管理的数据库技术越来越被人们所重视，提到数据库不得不想到关于并列数据库的最大争议-数据库询问（DatabaseQuery）。数据库询问非常适用于并列应用程序的运行，业内权威人士都认为数据库询问将来会发展成一门独立的技术，会对超级计算机行业产生巨大的影响。作为中小型服务器级别的超级计算机主要构造，SMP因为有自动对程序进行并列的编辑器，所以使用者不用亲自编程对程序进行并列就可以使用，但是使用SMP构造的计算机的时候，SMP的性能受到体系本身缺陷的限制不能达到最优化、超高速的要求，这是因为SMP结构的计算机在处理数据的时候，所有的信息处理器都会在同一个存储器中读取数据，各个处理器为了得到需要处理的信息相互进行竞争，会发生瓶颈现象（ResourceContention）和无数据现象，也就是说因bus结构会发生存储器的瓶颈现象。一般认为一个SMP结构使用816个信息处理器最合适，即一个SMP结构只能配置816个的处理器时才可以正常运转，而且很多使用者在同时进行作业的时候，应用SMP结构的信息处理器信息通过量（Through-put）的效率比运用MPP结构的信息处理器低，但是现在大部分的常用软件制造商都是先开发SMP用软件，而且一个使用者在一个处理器进行加载数据和进行并列华操作时，使用SMP结构的计算机会得到比任何计算机更快的速度。HP和SGI开发的分布式共享存储处理器DSMP（DistributedSharedMemoryProcessors）结构和NUMA结构的超级计算机受到广大使用者的青睐是因为这些计算机体现了MPP和SMP各自的优点，这一点给超级计算机产业注入了新的活力，去年下半年开始发表的SGI/origin2000和HP/ExemplarS/X是最好的例子。DSMP和NUMA结构的机型把SMP的优点即常用软件的有效利用、使用者的简便性和MPP的优点即并列处理的效果、信息通过量的提升结合到一起，提高了处理信息的效率，每个型号其存储频带宽度（MemoryBandwidth）和存储空间（Cache）的大小和各处理器相互传送数据的速度的不同，其计算机的性能也不同，如果要选择DSMP和NUMA结构的机型，必须要考虑上述因素。超级计算机的使用率占全世界一半以上的美国现在为了减少政府的财政赤字，逐步使用低费用、高性能的并列系统来替代高费用、高性能的向量处理器。在冷战时期不受财政预算影响的美国防卫产业和国立研究所随着冷战的结束受到了财政预算的极大限制同时，主要销售给这些机构的供应商为了开拓市场而拼命的奔波。相比之下日本对超级计算机产业的投资比美国庞大的多，单比硬件设施的话日本已经超过了美国，但是超级计算机常用软件的供应不足成为日本发展超级计算机的最大障碍，而且日本自主开发信息处理器的费用比美国昂贵得多。欧洲在软件开发上投入了相当大的资金，所以软件技术方面有很大的进步，而且在某些领域获得了巨大的效益，但还是稍微落后于美国。如果日本的超级计算机技术和欧洲的软件技术相结合，将会对美国的超级计算机产业造成巨大的威胁。超级计算机的技术和性能的提高是以68个月为周期体现出来的，相比投资在研发产品的高费用的特点，正反市场仅仅局限在学校或者研究所。因为市场的局限性，当前超级计算机的生产商很少进行积极的R&D(ResearchandDevelopment)投资。在超级计算机领域一直享有很高威望的CrayResearch公司被SGI公司合并，一直是作为并列型计算机支柱的因特尔也不在生产了MPP型超级计算机。一般企业购买超级计算机的倾向也发生着改变，世界很多企业购买超级计算机的时候考虑的更多的是其经济性而不是性能，使用性能好但是价格昂贵的向量型超级计算机的所谓“超级计算和性能”(Supercomputing&Performance)已经不被企业认可,而很多企业更关心于稍微便宜一点的超级计算机最大限度的发挥计算机性能的“高性能超级计算和效率(HighPerformaceComputing&Efficiency)”。在国内（韩国）很多企业和研究所为了进行效率化技术应用(TechnicalApplication)课题，也开始使用超级计算机进行分析，在分析时间的缩短和数据结果的正确性、最优性方面取得了不错的效果。但是大部分情况不是使用自己开发的软件而是利用国外常用的软件进行数据分析，所以在分析的过程中只能按照开发、供应此软件供应商的计算方式来进行分析，也受到开发商分析能力的影响。虽然国内几家企业和研究所投入到了超级计算机和常用软件的开发，但是在研究和生产等各个方面都落后于外国优秀的超级计算机生产商，因为国家和企业不重视软件和硬件方面的开发，所以在未来几年国内企业进行课题研究还是要依赖国外进口的超级计算机和国外的数据处理模式，国家和企业从现在开始共同研究超级计算机技术，达到领先水平是非常重要、迫不及待的事情。大韩民国计算机研究所李民浩