Research of Computing Efficiency in Modular Multiprocessor Systems
Loading...
Date
2021
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
ENG: The article is devoted to the research of efficiency of a multiprocessor computing system in solving problems aimed at expanding the computing area. The purpose of the research is to further develop the approach associated with definition of methodology for effectiveness evaluation of the multiprocessor modular computing system and the impact on this indicator of the calculations deceleration. At the same time, the main attention is paid to the impact peculiarities on this indicator of network interface of multiprocessor system. We should note that the research of these problems is important and relevant. This is not only due to the fundamental limitation of the maximum possible performance of ordinary serial computers, but also to the almost constant existence of computational problems which solution requires additional capabilities of existing computer facilities. The working methods of analyzing the multiprocessor systems efficiency do not allow to determine the optimal number of its nodes for solving a certain class of problems taking into account the calculations deceleration. At the same time, to solution of such problems is short of proper research development on the analysis of the network interface impact on the efficiency of modular multiprocessor computer systems. In addition, to estimate the efficiency of a computing multiprocessor system, the basic analytical relationships are usually not provided through the parameters of the system being studied. The basic regularities concerning the time of solving the problem are revealed, depending on the change in the multiprocessor system calculations area. The research is aimed at determining the deceleration factor associated with the increase of the computing area of a multiprocessor system when compared with the computer version with an unlimited computing area. The analytical ratios are derived for determining the calculations deceleration coefficient. A stage of simulation for calculations of the deceleration factor was carried out to determine the regularities of its change, depending on the application of a particular computing platform. The revealed tendencies of such a change point to the need to reconcile the components of the network interface and computing capabilities of the chosen computing platform. The derived analytical relations were aimed at determining the optimal number of nodes of a multiprocessor system which allow the minimum delay of calculations.
UKR: Статтю присвячено дослідженню ефективності багатопроцесорної обчислювальної системи при розв’язуванні задач, спрямованих на розширення області обчислень. Мета дослідження полягає в подальшому розвитку підходу, пов'язаного з визначенням методики оцінювання ефективності багатопроцесорної модульної обчислювальної системи і впливу на цей показник уповільнення обчислень. При цьому основна увага приділяється особливостям впливу на даний показник мережевого інтерфейсу багатопроцесорної системи. Діючи методи аналізу ефективності багатопроцесорних систем не дозволяють визначити оптимальне число її вузлів для розв’язування певного класу задач з урахуванням показників уповільнення обчислень. У той же час, для розв’язування заданого класу задач, не набули належного розвитку дослідження, присвячені аналізу впливу мережевого інтерфейсу на ефективність модульних багатопроцесорних обчислювальних систем. Крім того, для оцінювання ефективності обчислювальної багатопроцесорної системи зазвичай не подаються основні аналітичні співвідношення через параметри досліджуваної системи. Виявлено основні закономірності щодо часу розв’язування задачі в залежності від зміни області обчислень багатопроцесорної системи. Проведені дослідження спрямовано на визначення коефіцієнта уповільнення обчислень, пов'язаного зі збільшенням області обчислень багатопроцесорної системи в порівнянні з варіантом комп'ютера з необмеженою областю обчислень. Виведені аналітичні співвідношення для визначення коефіцієнта уповільнення обчислень. проведено етап моделювання коефіцієнта уповільнення обчислень з метою встановлено закономірності його зміни в залежності від застосування певної обчислювальної платформи. Виявлені тенденції зміни такого коефіцієнта вказують на необхідність узгодження компонентів мережевого інтерфейсу й обчислювальних можливостей обраної обчислювальної платформи. Виведено аналітичні співвідношення, які спрямовано на визначення оптимального числа вузлів багатопроцесорної системи у відповідності з якими досягається мінімальне уповільнення розрахунків.
UKR: Статтю присвячено дослідженню ефективності багатопроцесорної обчислювальної системи при розв’язуванні задач, спрямованих на розширення області обчислень. Мета дослідження полягає в подальшому розвитку підходу, пов'язаного з визначенням методики оцінювання ефективності багатопроцесорної модульної обчислювальної системи і впливу на цей показник уповільнення обчислень. При цьому основна увага приділяється особливостям впливу на даний показник мережевого інтерфейсу багатопроцесорної системи. Діючи методи аналізу ефективності багатопроцесорних систем не дозволяють визначити оптимальне число її вузлів для розв’язування певного класу задач з урахуванням показників уповільнення обчислень. У той же час, для розв’язування заданого класу задач, не набули належного розвитку дослідження, присвячені аналізу впливу мережевого інтерфейсу на ефективність модульних багатопроцесорних обчислювальних систем. Крім того, для оцінювання ефективності обчислювальної багатопроцесорної системи зазвичай не подаються основні аналітичні співвідношення через параметри досліджуваної системи. Виявлено основні закономірності щодо часу розв’язування задачі в залежності від зміни області обчислень багатопроцесорної системи. Проведені дослідження спрямовано на визначення коефіцієнта уповільнення обчислень, пов'язаного зі збільшенням області обчислень багатопроцесорної системи в порівнянні з варіантом комп'ютера з необмеженою областю обчислень. Виведені аналітичні співвідношення для визначення коефіцієнта уповільнення обчислень. проведено етап моделювання коефіцієнта уповільнення обчислень з метою встановлено закономірності його зміни в залежності від застосування певної обчислювальної платформи. Виявлені тенденції зміни такого коефіцієнта вказують на необхідність узгодження компонентів мережевого інтерфейсу й обчислювальних можливостей обраної обчислювальної платформи. Виведено аналітичні співвідношення, які спрямовано на визначення оптимального числа вузлів багатопроцесорної системи у відповідності з якими досягається мінімальне уповільнення розрахунків.
Description
V. Ivashchenko: ORCID 0000-0001-5195-2552; G. Shvachych: ORCID 0000-0002-9439-5511; O. Ivashchenko: ORCID 0000-0003-4394-6907
Keywords
multiprocessor system, efficiency, computing deceleration, computing area, network interface, КПМ та ОТ
Citation
Ivashchenko V. P., Shvachych G. G., Ivashchenko O. V. Research of Computing Efficiency in Modular Multiprocessor Systems. System Technologies. Dnipro, 2021. Т. 2. № 133. С. 110–118. DOI: 10.34185/1562-9945-2-133-2021-12.