11_15 (Лекции 1)

Эмуляция одного вычислительного устройства на другом.

Предельная проиводительность определяется по тактовой частоте (clock rate). На процессорах Intel некоторые блоки АЛУ работают на удвоенной/учетверённой частоте.

Иногда производительность определяется в числе команд (опреаций) в секунду. MIPS – million instructions per second. MFLOPS – для инструкций с плавающей точкой.

Benchmark: Linpack (решение СЛАУ методом Гаусса)

Рейтинг Top-500.

Предназначение ЭВМ – работа с текстом (замнутая формализация, в отличие от вычислений (не все рациональные числа могут быть представлены в ЭВМ)).

Погрешности машинной арифметики.

Представление чисел по Форсайту.

F(b,t,L,U)

F={0; f(+-) d₁d₂…d_t * b^e}

0d<b

LlU

d₁0 – каноническая (нормализованная) форма

m|f|M

Вопрос на экзамене: сколько чисел содержит множество Форсайта; сколько нормализованных и ненормализованных.

Эталонное представление числа в Фортране:

S=+-1

½ - для нормализации (в первом разряде всегда 1)

Cray [2,48,-16385,8191]

Сетунь [3,18,-121,121]

ЕС ЭВМ [16,6,-64,63]

IA32 [2,24,-128,127]

Формула Жмурина утверждает, что оптимальное основание – e (ближайшее к нему – 3).

Представление чисел на ЭВМ.

Числа с естественной запятой:

A_k…A₀,A_-1…A_-h

Используется в калькуляторах.

Представление с фиксированной запятой. Если запятая перед первым разрядом, то нет переполнения при умножении.

IEEE 754

ДЗ №3 (на две недели).

1. Реализация условных операторов в архитектуре EPIC (IA64) (предикторы)

2. Коммуникационные сети вычислительных кластеров (сравнить топологии и характеристики двух-трёх сетей)

3. Цели и методы профилирования программ (какие профили собираются и для чего; какими методами)

4. Применение мультитредовых микропроцессоров / применение мультитредовых микропроцессоров в научных вычислениях.

5. Интервальная машинная арифметика в проектах Sun (2003), DARPA