Сравнительный анализ архитектур суперкомпьютеров: от векторно-конвейерных систем до массивно-параллельных платформ

В статье рассмотрена проблема недостатка комплексных сравнительных исследований эволюции архитектур суперкомпьютеров - от векторно-конвейерных систем до современных гибридных платформ - с учетом критериев производительности, масштабируемости, энергоэффективности и применимости к задачам искусственного интеллекта. Цель работы - проведение сравнительного анализа ключевых архитектурных решений. Для её достижения решаются задачи по прослеживанию эволюции архитектур, сравнению их характеристик и анализу влияния смены парадигм на программные модели и технологии межпроцессорных коммуникаций. В исследовании применена методология сравнительного анализа на основе исторического подхода. Рассмотрены векторно-конвейерные системы, массивно-параллельные платформы и современные гибридные системы. В результате систематизирована эволюция архитектур через призму смены парадигм параллелизма и моделей памяти. Выявлены тенденции, влияющие на разработку ПО и выбор технологий коммуникаций. Установлено, что развитие шло по пути увеличения параллелизма и интеграции специализированных вычислителей, а современные гибридные архитектуры достигли экзафлопсной производительности. Полученные результаты определяют оптимальные пути развития архитектур высокопроизводительных систем и могут быть использованы при проектировании новых суперкомпьютеров и в образовательном процессе для подготовки специалистов в области высокопроизводительных вычислений.