Технологии высокопроизводительных вычислений

Технологии высокопроизводительных вычислений сегодня переживают весьма резкие качественные изменения. Круг вопросов, подлежащих обсуждению при систематическом изложении предмета, не устоялся и стремительно меняется. По этой причине мы разделим настоящий текст на две части.
В первой части, озаглавленной «Освоенные технологии», изложим предмет так, как его надо было рассказывать, скажем, 2 – 3 года назад, не забывая, конечно, о линейном, количественном развитии, имевшем место за эти 2 – 3 года в рамках традиционных подходов.

Введение.
Часть 1. Освоенные технологии.
1. Таксономия суперкомпьютеров и применяемых в связи с ними программистских технологий.
1.1. Архитектура фон Неймана.
1.2. Три этапа развития суперкомпьютерных технологий и две суперкомпьютерных революции.
1.3. Способы объединения многих процессоров в единую систему.
1.4. Альтернативные архитектуры.
1.5. Простейшая модельная программа.
1.5.1. Решение двумерной краевой задачи для уравнения теплопроводности методом Якоби.
1.5.2. Параллельная реализация «на бумаге».
1.5.3. Что потребуется для параллельной реализации на практике.
1.6. Общий состав программного обеспечения вычислительного кластера
1.7. Некоторые основные определения.
1.8. Технологии параллельной обработки данных без использования суперкомпьютеров.
2. Некоторые основные понятия архитектуры процессоров и ОС.
2.1. Некоторые основные определения.
2.2. Пример системы команд: обработка данных в памяти.
2.3. Чего нам не хватает.
2.3.1. Общее представление об управлении внешними устройствами.
2.3.2. Программа – диспетчер.
2.3.3. Прерывания.
2.3.4. Защита памяти и многорежимность процессора.
2.3.5. Виртуальная память.
2.4. Еще несколько определений.
3. Критерии эффективности коммуникационной сети.
4. Обзор процессорных и сетевых решений, применяемых в современных кластерах.
4.1. Выбор процессора.
4.2. Выбор коммуникационной сети.
5. Суперкомпьютер МВС-1000 и метакластер МВС-900.
5.1. Основные принципы организации МВС – 1000.
5.2. Как работает и зачем нужен метакластер МВС – 900.
6. Модели и технологии параллельного программирования.
6.1. Два способа параллельной обработки данных.
6.2. Два лица программистской модели.
6.3. Модель: явный двусторонний обмен сообщениями.
6.4. Модель: односторонний обмен сообщениями.
6.5. Модель: NUMA.
6.6. Модели, производные от явного двустороннего обмена сообщениями.
6.6.1. Модель библиотек коллективных операций над распределенными массивами.
6.6.2. Модель параллельных трансляторов в стиле HPF.
6.6.3. Модель непроцедурных языков.
6.7. Парадокс неприятия новых технологий.
6.8. Немного о технике реализации MPI.
Часть 2. Технологии, появляющиеся сегодня.
7. Почему «эпоха кластеров» заканчивается.
Литература.