Исследование и анализ архитектуры компьютеров параллельного действия

Локальные вычислительные сети представляют собой системы распределенной обработки данных и, в отличие от глобальных и региональных вычислительных сетей, охватывают небольшие территории (диаметром 5 - 10 км) внутри отдельных контор, банков, бирж, вузов, учреждений, научно-исследовательских организаций и т.п. При помощи общего канала связи ЛВС может объединять от десятков до сотен абонентских узлов, включающих персональные компьютеры (ПК), внешние запоминающие устройства (ЗУ), дисплеи, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, интерфейсные схемы и др. ЛВС могут подключаться к другим локальным и большим (региональным, глобальным) сетям ЭВМ с помощью специальных шлюзов, мостов и маршрутизаторов, реализуемых на специализированных устройствах или на ПК с соответствующим программным обеспечением.

Интеграция вычислительных систем осуществляется за счет применения сетевых технологий. Изолированные «локальные» рабочие станции или вычислительные комплексы являются более живучими. Использование сетей позволяет решить целые ряд задач: наладить информационный менеджмент (управление) рабочими станциями, выполнять задачи сразу на множестве компьютеров так, как если бы они являлись одним единым целым. Сейчас считается что сеть - это тоже компьютер, только с распределенными ресурсами. Быстродействие такого «сетевого компьютера» зависит от пропускной способности сети и в течение последнего времени постоянно возрастает за счет применения новых технологий передачи данных и увеличения производительности сетеобразующего оборудования (сетевые адаптеры, роутеры, хабы, и т.д.). Различают локальные сети (обычно в пределах одного здания или предприятия) и глобальную сеть, объединяющую тысячи компьютерных сетей всего мира вместе - Internet.

Локальные сети представляют собой основу любой корпоративной сети, а для небольших организаций и предприятий локальная сеть часто является и единственной составляющей корпоративной сети.

Локальные сети должны обеспечить коммуникационными ресурсами большое количество конечных узлов предприятия. Иначе говоря, они играют роль периферийных сетей, называемых также сетями доступа. Поэтому локальные сети должны обладать свойствами любой периферийной сети: предоставлять экономичные и в то же время достаточные по скорости способы подключения массовых пользователей, которые работают за своими персональными компьютерами. Экономичность подключения должна сочетаться с гибкостью и минимальными издержками на создание сети.

Влияние информатизации и компьютеризации на развитие планирования велико. Если раньше все делалось работниками на простых счетах, печатных машинках, то сегодня многообразие и объемы операции столь велики, что управлять производственными ресурсами без применения ЭВМ и информационных баз данных просто невозможно.

Планирование - определение (выработка) целей на определенную перспективу, анализ способов их реализации и ресурсного обеспечения. Основными принципами планирования в условиях рынка являются.

Принцип непрерывности.

Принцип гибкости.

Принцип точности.

Схема процесса планирования на предприятии

1. Предпосылки	Анализ и оценка текущей ситуации	Прогнозирование внешней среды (макроокружение, конкуренты)	Уточнение видения, миссии предприятия
2. Постановка проблемы	Уровень долгосрочных целей	Прогнозируемые значения целевых показателей при условии сохранения действующей стратегии
	Анализ разрывов
3.Долгосрочная стратегия	Анализ стратегических альтернатив
	Поиск новой стратегии «товар-рынок»	Определение альтернативных продуктовых программ, потенциала. Оценка стратегических альтернатив
	Долгосрочные цели
	Стратегия предприятия (корпоративная (общая), конкурентная, функциональная стратегии)
4. Среднесрочное планирование	Среднесрочные цели
	Планы СХП План маркетинга План производства Финансовый план	План предприятия по маркетингу План предприятия по производству Финансовый план	Среднесрочное планирование по проектам
5. Краткосрочное планирование	Краткосрочные цели Бюджеты
	Бюджет продаж Бюджет коммерческих расходов Производственный бюджет Бюджет прямых затрат на материалы Бюджет прямых затрат на оплату труда Бюджет производственных расходов Прогноз производственной себестоимости Бюджет управленческих расходов	Оперативный бюджет
	Прогнозируемый отчет о прибылях и убытках Бюджет денежных средств	Финансовый бюджет
6. Реализация стратегии	Организационная структура Политик, правила, процедуры Производственный и финансовый учет
7. Контроль	Оценка исполнения относительно стратегического плана (стратегический контроллинг)	Оценка исполнения относительно краткосрочного плана (оперативный контроллинг)

Для осуществления данной деятельности необходимо компьютеризировать отдел планирования предприятия.

В настоящее время для работы на производстве необходимо иметь компьютеры с такими параметрами как: Intel Core2Duo-6300 1.8 Ghz, DDR2 1024 MB (512+512 MB), MSI G965M 4 DDRII, PCI-ex, Ge-Force 7900GS, 256/256,PCI-e. С такими параметрами информация будет пересылаться быстрее, храниться надежней.

Для того, чтобы собрать компьютер нужно специальное место для его сборки. Сначала устанавливается блок питания. Потом прикручивается материнская плата. После того как прикрутили материнскую плату, устанавливаем в неё процессор, видео карту, оперативную память, модем в различные слоты. После этого устанавливается винчестер, CD-ROM, FDD- флоппи дисковод. После того, как установили все периферийные устройства, они подключаются различными кабелями, т.е. проводится к ним питание.

Установку оборудования нудно производить очень аккуратно, так как все периферийные устройства очень хрупкие.

После того, как все установили нужно разделить на активный и логический диски. После завершения разбивки диска нужно установить операционную систему будь-то Windows 9x, Windows 2000 или Windows ХР. После установки операционной системы необходимо установить драйвера, Office, различные программы и т.д.

Смета затрат - это внутренний документ, в котором отражаются затраты по элементам.

Затраты включаемые в смету затрат группируются по следующим экономическим элементам:

А) материальные затраты (стоимость ПК и комплектующих)

Б) затраты на оплату труда

В) затраты на социальные нужды (соц.налог)

Г) амортизация основных фондов

Д) прочие затраты.

Составление сметы затрат начинается с определения материальных затрат т.е. со стоимости ПК и комплектующих.

Схема расположения 14 компьютеров в отделе и необходимое количество сетевого кабеля приведена ниже.



Сметная стоимость 14 компьютеров:

Наименование предмета	Цена	Кол-во	сумма
Процессор Intel Core2Duo-6300 2Mb Cache	28041	14	392574
Материнская плата MSI G965M 4 DDRII, PCI-ex,	17365	14	243110
Память DDR2 512MB	5943	14	83202
Винчестер Barracuda 320GB,Sata2,16MB cash	15544	14	217616
Видеокарта Ge-Force 7900GS, 256/256,PCI-e	25120	14	251680
Монитор Benq 19`` LCD FP93W	33832	14	473648
Case ATX KME CX-5762 (400W)	6985	14	97790
DVD-RW LiteOn	6549	14	91686
FDD 1,44MB,3,5” Samsung	939	14	13146
Сетевой кабель	30	75м	2250
Клавиатура Genius 12e	2034	14	28476
HUB ACORP 100Mb	3346	1	3346
Connektor RJ45	20	28	560
Итого			1899084

Данные расчеты указаны с учетом НДС 12%.

В цену 14 компьютеров внесена цена сетевого кабеля. Расценка бралась по прайс листу от фирмы «Alser» с учетом НДС 12%.

Расчет сметной стоимости выполнения работ

№	Обоснова-ние	Наименование выполняемых работ	Единица измерения	Кол-во(шт)	Стоимость в тенге
					За единицу	Всего
1	Прайс - лист «WEB»	Сборка компьютера Из комплектующих	Шт.	14	600	8400
2	Прайс - лист «WEB»	Установка программного обеспечения	Шт.	14	1000	14000
3	Прайс - лист «WEB»	Прокладка кабеля UTP 5	М.	75	45	3375
4	Прайс - лист «WEB»	Установка коннекторов	ШТ.	28	55	1540
					Всего	27315

Определение заработной платы за выполнение работы

Заработная плата - является формой вознаграждения за труд и важным стимулом работников предприятия выполняет воспроизводственную и стимулирующую функцию.

Различают номинальную и реальную заработную плату

- номинальная заработная плата - это сумма денег получаемые работником в качестве платы за труд.

- реальная заработная плата - количество товаров и услуг, приобретаемых работником на его заработную плату, при данном уровне налогов и цен.

Организация оплаты труда на предприятии состоит из следующих основных элементов:

- Формирование фонда оплаты труда.

- Нормирование труда.

- Установление тарифной системы.

- Определение формы и системы заработной платы.

В основу организации оплаты труда в Казахстане положены следующие основные принципы:

- осуществление оплаты в зависимости от количества и качества труда.

- Дифференциация заработной платы в зависимости от квалификации работника, условий труда, отраслевой и региональной принадлежности предприятия.

- Систематическое повышение реальной заработной платы, т.е. превышение темпов роста средней заработной платы.

- Превышение темпов роста производительности труда над темпами роста средней заработной платы.

Фонд заработной платы представляет источник средств, предназначенный для выплат заработной платы и выплат социального характера.

- номинальная заработная плата - сумма денег, получаемая рабочими в качестве платы за труд. Она подразделяется на начисленную (до выплаты налогов) и выплаченную (за минусом уплаченных налогов)

- реальная заработная плата - стоимостное выражение того количества товаров, которые приобретают рабочие за свою номинальную зарплату.

По способам определения размеров оплаты труда различают две основные формы заработной платы:

- Повременную, которая зависит от отработочного времени. Единицей измерения здесь обычно служит почасовая ставка.

Сдельную, которая устанавливается в зависимости от объема произведенной рабочим продукции.

Характерные черты для всех систем оплаты труда.

1. деление заработной платы на две части:

а) базовая от 0 до 80%

б) премиальная делится на (бонусы и тантьемы)

2. индивидуализация ставок заработной платы

3. развитие систем участия в капитале и результатов деятельности предприятия.

В нашем случае оплата труда производится сдельно.

Заработная плата специалиста составляет 30% от стоимости выполненных работ: 27315 * 0,3= 8195 тенге.

Заработная плата специалисту за установку одного компьютера составляет: 8195/14ПК = 585 тенге.

В общую стоимость объекта входят данные из подпунктов 2.1. и 2.2., а также заработная плата специалисту за выполненную работу.

Общая стоимость затрат на создание локальной сети в отделе планирования

№	сметная стоимость	сумма в тенге	примечание
1	Стоимость комплектующих	1899084тенге
2	Стоимость выполнения работ	27315 тенге
	Итого	1926399 тенге

В результате произведенных расчетов затраты на 14 ПК составили 1926399 тенге, следовательно на 1 ПК 1926399 / 14ПК = 137600 тенге, что не превышает запланированной суммы заказчиком.

ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ ВНЕДРЕНИЯ ПРОЕКТА

При внедрении локальной вычислительной сети будут повышаться текущие эксплуатационные расходы, однако, так как производительность труда служащих возрастет, то будет происходить экономия фонда оплаты труда. Однако для обслуживания и управления работой сети необходимо нанять специалистов, для чего необходимо предусмотреть статью расходов на заработную плату. Рассчитаем чистую экономию фондов оплаты труда после внедрения проекта по формуле:

Эфот2 = Эфот - Зфот , где (1)

Эфот - годовая экономия фондов оплаты труда,

Зфот - затраты на заработную плату обслуживающему персоналу.

Годовая экономия от внедрения проекта определяется по формуле:

Эфот = N * H, где (2)

N количество станций, подключенных к сети;

H экономия фондов при подключения одной станции.

Ежегодная экономия фондов при подключении одной рабочей станции определяется по формуле:

, где (3)

Х число служащих, пользующихся одной рабочей станцией (обычно 2-4);

К средневзвешенное число смен (1 - 2,5);

С средние ежегодные затраты на одного сотрудника;

Р относительная средняя производительность сотрудника, пользующегося рабочей станцией (140 - 350%).

Расчет: Примем Х = 1, К = 1, С = 380000 тенге, Р = 150%. Имеем ежегодную экономию от подключения одной рабочей станции Н = 190000 тенге..

Таким образом, годовая экономия фондов оплаты труда составляет:

Эфот = 14 * 190000 =2660 тыс. тенге.

Затраты на заработную плату обслуживающему персоналу (табл. 5)

Смета на заработную плату обслуживающему персоналу

Должность	Количество	Сумма заработной платы в год
Системный программист	1 человек	400000
Итого	400000 тенге

Теперь можно рассчитать чистую экономию фондов при внедрении проекта:

Эфот2 = Эфот - Зфот = 2660 - 400 = 2260 тыс.тенге.

При экономии на фонде оплаты труда, также происходит экономия на социальном налоге с фонда оплаты труда, который составляет 11%.

Итого экономия:

Эн2 = Эфот2 * 0,11 = 2260* 0,11 =249 тыс.тенге.

В итоге предприятие имеет прибыль в виде экономии фондов оплаты труда и экономии налогов с фонда оплаты труда, которая составляет:

Пр = Эфот2 + Эн2 = 2260 + 249 = 2509 тыс.тенге.

Заключение

Компьютеры параллельной обработки можно разделить на две основные категории: SIMD и MIMD. Машины SIMD выполняют одну команду одновременно над несколькими наборами данных. Это массивно-параллельные процессоры и векторные компьютеры. Машины MIMD выполняют разные программы на разных машинах. Машины MIMD можно подразделить на ультипроцессоры, которыесовместно используют общую основную память, и мультикомпьютеры, которые не используют общую основную память. Системы обоих типов состоят из процессоров и модулей памяти, связанных друг с другом различными высокоскоростными сетями, по которым между процессорами и модулями памяти передаются пакеты запросов и ответов. Применяются различные топологии, в том числе решетки, торы, кольца и гиперкубы.

Для всех мультипроцессоров ключевым вопросом является модель согласованности памяти. Из наиболее распространенных моделей можно назвать согласованность по последовательности, процессорную согласованность, слабую согласованность и свободную согласованность. Мультипроцессоры можно строить с использованием отслеживающей шины, например, в соответствии с протоколом MESI. Кроме того, возможны различные сети, а также машины на основе каталога NUMAhCOMA.

Мультипроцессоры можно разделить на системы МРР и COW, хотя граница между ними произвольна. К системам МРР относятся Cray ТЗЕ и Intel/Sandia Option Red. В них используются запатентованные высокоскоростные сети межсоединений. Системы COW, напротив, строятся из таких стандартных деталей, как Ethernet, ATM и Myrinet.

Мультикомпьютеры часто программируются с использованием пакета с передачей сообщений (например, PVM или MPI). Оба пакета поддерживают библиотечные вызовы для отправки и получения сообщений. Оба работают поверх существующих операционных систем.

Альтернативный подход -- использование памяти совместного использования на прикладном уровне (например, система DSM со страничной организацией, пространство кортежей в системе Linda, объекты в системах Огса и Globe). Система DSM моделирует совместно используемую память на уровне страниц, и в этом она сходна с машиной NUMA. Системы Linda, Orca и Globe создают иллюзию совместно используемой памяти с помощью кортежей, локальных объектов и глобальных объектов соответственно.

Литература

1. ТАНЕНБАУМ Э. Архитектура компьютера. -- СПб.: «Питер», 2002. -- 848 с илл.

2. Мураховский В.И. Устройство компьютера - Москва ,2003

3. ГУК М. Аппаратные средства IBM PC. Энциклопедия. -- СПб.: «Питер», 2000. -- 816 с: илл.

4. МУРАХОВСКИЙ В. И., ЕВСЕЕВ Г. А. Железо ПК - 2002. Практическое руководство. -- Москва: «ДЕСС КОМ», 2002. -- 672 с: илл.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Интернет-издания:

3DNews.ru

3DVelocity.com

AMDNow.ru

BoogleTech.com

С ontroler Reviews .com

DigitalWare.ru

HomeToys.com

iXBT.com

Motherboards.org

NVMax.ru

PCGuide.com

RIVAStation.ru

ReactorCritical.ru

Sandpile.org

Tom's Hardware Guide

Wahtis.com

X-bitLabs.com

ПРИЛОЖЕНИЕ

Рис. 1. Мультипроцессор, содержащий 16 процессоров, которые разделяют общую память (а); изображение, разбитое на 16 секций, каждую из которых анализирует отдельный процессор (б)

Рис. 2. Мультикомпьютер, содержащий 16 процессоров, каждый из которых имеет свою собственную память (а); битовое отображение рис. 8.1, разделенное между 16 участками памяти (б)



Рис. 3. Уровни, на которых можно реализовать память совместного использования: аппаратное обеспечение (а); операционная система (б); программное обеспечение (в)

Рис. 4. Различные топологии. Жирные точки соответствуют коммутаторам. Процессоры и модули памяти не показаны: звезда (а); полное межсоединение (full interconnect) (б); дерево (в); кольцо (г); решетка (д); двойной тор (е); куб (ж); гиперкуб (з)

Рис. 5. Сеть межсоединений в форме квадратной решетки с четырьмя коммутаторами. Здесь показаны только два процессора

Рис. 6. Коммутация с промежуточным хранением

Рис. 7. Тупиковая ситуация в сети с коммутацией каналов

Рис. 8.10. Система из 4 процессоров, соединенных шиной (а); система из 16 процессоров, соединенных шиной (б); сетка межсоединений из 4 процессоров (в); сетка межсоединений из 16 процессоров (г)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 11. Классификация компьютеров параллельного действия

Рис.12. Массивно-параллельный процессор 1ШАС IV

Рис. 13. Архитектура DASH (а); каталог DASH (б)

Рис.14. Мультипроцессор NUMA-Q

Рис. 16. Схема мультикомпьютера

Рис. 17. CrayResearchT3E

Рис. 18. Система Intel/Sandia Option Red: плата kestrel (а); сеть (б)

Рис.19.31. Планирование работы в системе COW: FIFO («первым вошел -- первым вышел») (а);без блокировки начала очереди (б); заполнение прямоугольника «процессоры-время» (в).

Рис. 20. Три компьютера в сети Ethernet (а); коммутатор Ethernet (б)

Рис. 21. 16 процессоров, связанных четырьмя переключателями ATM. Пунктиром показаны две виртуальные цепи (канала)

Размещено на http://www.allbest.ru/