ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
8.2. Суперкомпьютеры,дальнейшее развитие

Становится все более очевидным, что классические суперкомпьютеры достигли максимума производительности. Использование глубокосубмикронных полупроводниковых технологий позволит увеличить тактовую частоту не более чем до 1-2 ГигаГерц. Так же очевидно, что путь к петафлопному суперкомпьютеру лежит через массированное распараллеливание вычислений.
Перечислим общие тенденции развития архитектур суперкомпьютеров:
Неизбежен закат векторно-конвейерной архитектуры суперкомпьютеров. Крупнейшие производители таких систем в США уже свернули их производство.
Системы массового параллелизма (МРР) выходят на первые позиции, в том числе по производительности.
МРР-системы создаются на базе высокопроизводительных стандартных микропроцессоров.
Широкое применение находят системы с физически распределенной, но разделяемой логически оперативной памятью (одна из таких архитектур сс-NUMA).
Развитие архитектур суперкомпьютеров показало, что путь от симметричных многопроцессорных систем (SMP) с общей шиной, разделяющих юбщую память и другие ресурсы, к системам массового параллелизма (МРР системам) путем кластеризации SMP систем - оказался мало эффективным.
Поэтому в "SMP-частях" современных систем массового параллелизма (как и в самих SMP-компьютерах) отказываются от применения системной шины для ликвидации проблемы "узкого горлышка" в пользу коммутатора и сетевой организации вычислительного комплекса.
Наблюдается общая ориентация на применение стандартных шин ввода-вывода,
ориентация на применение периферийных устройств современных индустриальных стандартов.

Одним из наиболее успешных шагов в этом направлении стало создание в 1994 году в Калифорнийском Технологическом Институте (CalTech,США) распределённого вычислительного комплекса "Беовульф", состоящего из кластеров, соединенных высокоскоростной специализированной сетью и оснащенных операционной системой Линукс.
Проект Beowulf начался со сборки 16-процессорного кластера. На каждый узел выделялось 3 сетевых адаптера и 3 "параллельных" Ethernet-кабеля по 10Mbit. Кластер создавался как вычислительный ресурс проекта Earth and Space Sciences Project (ESS).
При всей своей привлекательности, у "Беовульфа" есть один серьезный недостаток. Оценки, основанные на анализе энерговыделения современных персональных компьютеров и рабочих станций, показывают, что суперкомпьютер с производительностью 1 петафлоп (1015) собранный на основе БИС микропроцесоров, будет потреблять мощность в 10 мегаватт. Учитывая, что для уменьшения времени распространения сигналов между процессорами и оперативной памятью суперкомпьютер должен быть плотно упакован в несколько кубометров пространства, легко предсказать, что через несколько минут работы он просто расплавится. Жидкостная система охлаждения могла бы обеспечить теплоотвод, однако ее геометрические размеры приводят к существенному увеличению задержек и увеличению количества параллельных процессов, необходимых для компенсации этих задержек. Это, в свою очередь, увеличивает мощность, потребляемую микропроцессорами и суперкомпьютером в целом. Это ставит крест на возможности создания на такой основе петафлопного суперкомпьютера.