Общественный компьютер

Общественный компьютер

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к устройствам или способам цифровых вычислений или обработки данных для специальных применений, а именно к специальным конструкциям компьютеров, позволяющим или облегчающим их использование для административных, коммерческих, финансовых, управленческих, надзорных или прогностических целей.

По патенту на полезную модель RU 115946 известна электронная информационная система потребительских услуг, включающая единую централизованную базу данных, социальную сеть, удаленные базы данных по меньшей мере двух производителей услуг, удаленные базы данных исполнителя каждого производителя услуг и удаленные базы данных каждого потребителя, при этом единая централизованная база данных содержит данные всех потребителей, автоматически получаемые по защищенному соединению от удаленной базы данных потребителей или при одновременном использовании от удаленных баз данных потребителей и исполнителей услуг при получении доступа к сети Интернет, единая центральная база данных выполнена на основе системы управления базами данных, использующей технологию клиент-сервер, удаленные базы данных производителей услуг выполнены с возможностью активации и деактивации удаленных баз данных исполнителей услуг, удаленная база данных потребителя выполнена на основе микроминиатюрного персонального компьютера в виде флэш-накопителя с защитой информации и с программным обеспечением, с помощью которого накапливаются, обрабатываются и передаются по защищенному соединению в единую центральную базу данных данные потребителя, кроме того, удаленная база данных потребителя выполнена с возможностью передачи части информации в социальную сеть, удаленная база данных исполнителя услуг выполнена на основе микроминиатюрного персонального компьютера с защитой информации в виде флэш-накопителя и содержит программное обеспечение, которое обеспечивает обработку и передачу информации по защищенному соединению в единую центральную базу данных. При этом удаленная база данных производителя услуг выполнена на основе микроминиатюрного персонального компьютера с защитой информации в виде флэш-накопителя. При этом программно-аппаратный комплекс оборудования сервера социальной сети содержит веб-сервер с размещенным на нем сайтом социальной сети, сервер баз данных с информацией. При этом централизованная база данных дополнительно содержит данные всех производителей и исполнителей услуг, автоматически получаемые от их удаленных баз данных.

Недостатками этой известной системы являются:

- относительная ограниченность функциональных возможностей системы для потребителя, так как возможности администрирования ограничены использованием сети Интернет, и отсутствует возможность осуществления постоянного полного доступа, контроля и управления процессами в большинстве сфер жизнедеятельности индивида;

- отсутствие возможности гарантированного предоставления пользователю системы персонального компьютера в любой точке его нахождения, так как для работы микроминиатюрного персонального компьютера необходим внешний персональный компьютер со свободным разъемом USB, подключенный к сети Интернет;

- отсутствие возможности продолжительного функционирования системы в силу того, что система ограничена в возможностях предотвращения неисправностей, порождаемых отказами и сбоями в ее работе, возникают сложности в контроле и ремонте;

- отсутствует прозрачность и управляемость системы, так как нет возможности рассматривать систему как единое целое;

- ограниченность масштабируемости системы, так как с увеличением пользователей возрастает нагрузка на центральную базу данных, вследствие чего возникают проблемы разрешения конфликтов при одновременном обращении большого количества пользователей системы;

- низкая безопасность системы, так как у пользователя имеется возможность нарушать работу системы.

Наиболее близкой к заявляемой системе является известная по заявке на полезную модель №2013145103 единая электронная система потребителя, представляющая собой многокомпонентное аппаратное средство, состоящая из персонализированных устройств ввода-вывода информации и персонализированных компьютерных системных блоков, образующих персонализированные компьютерные рабочие станции, где персонализированные устройства ввода-вывода информации размещены в объектах недвижимости и закреплены за ними, а персонализированные компьютерные системные блоки удалены от персонализированных устройств ввода-вывода информации, собраны в одном месте и соединены с ними посредством проводной или беспроводной связи, при этом удаленные от потребителя персонализированные компьютерные системные блоки через центральный управляющий компьютерный системный блок объединены посредством проводной связи в станцию координационного персонализированного взаимодействия, которая одновременно является как самостоятельным кластером, так и узлом более высокоорганизованного кластера со своим центральным управляющим компьютерным системным блоком, причем центральный управляющий компьютерный системный блок самого высокоорганизованного кластера является центром системы.

При этом центральный управляющий компьютерный системный блок, являющийся центром системы, имеет операционную систему с серверным расширением, систему управления базами данных и систему управления программным обеспечением, а все остальные узлы системы имеют их копии, при этом на всех персонализированных компьютерных системных блоках исключена система управления программным обеспечением.

При этом единая электронная система потребителя имеет единую файловую систему и одну общую базу данных, разбитую на фрагменты, размещенные на всех узлах высокоорганизованного кластера таким образом, что каждый центральный управляющий компьютерный системный блок содержит общие данные своего кластера, а также копии данных компьютерных системных блоков, непосредственно связанных с ним в одном кластере.

При этом единая электронная система потребителя может дополняться устройством и программным обеспечением для идентификации и (или) персонализации потребителя.

Недостатками этой известной системы являются:

- отсутствие возможности одновременного приема множественных заданий, или команд, и одновременной загрузки множественных данных от множества пользователей без организации сети, так как единая электронная система потребителя строится с помощью компьютерной сети;

- ограниченная производительность системы, так как единая электронная система потребителя обладает низкой оперативностью при доступе к памяти и обмене данными;

- отсутствие возможности одновременной обработки данных в пределах множественных персональных рабочих зон, сформированных в рамках одного компьютера, использующих все его ресурсы и связанных с внешним миром, так как в единой электронной системе потребителя формируются персональные рабочие станции, обеспечивающие связь с внешним миром, а также взаимодействующие друг с другом и с другими кластерными узлами посредством сети;

- отсутствие возможности поддержки единого адресного пространства на аппаратном уровне, так как адресное пространство единой электронной системы потребителя состоит из отдельных адресных пространств, которые логически не связаны и доступ к которым не может быть осуществлен аппаратно процессором другого компьютерного системного блока;

- отсутствие возможности формирования единой среды хранения, обработки и передачи информации посредством одного устройства и без организации сети;

- отсутствие масштабируемости с возможностью изменять конфигурацию и производить при необходимости ее модернизацию без организации сети;

- низкая отказоустойчивость, так как единая электронная система потребителя централизована;

- высокое энергопотребление, так как в единой электронной системе потребителя на каждую точку подключения предусмотрен отдельный компьютерный системный блок;

- большие физические размеры станции координационного персонализированного взаимодействия, так как в станции очень велико количество сборных узлов в виде компьютерных системных блоков.

Задачей заявляемого изобретения является создание общественного компьютера в виде одного вычислительного устройства с возможностью масштабирования и одновременного подключения множества различных удаленных устройств.

Техническим результатом заявляемого изобретения является:

- одновременный прием множественных заданий, или команд, и одновременная загрузка множественных данных от множества пользователей без организации сети;

- способность осуществлять как быстрые множественные вычисления, так и быстрый обмен множественными данными, обеспечивая широкий диапазон решаемых задач, предъявляющих повышенные требования к производительности и объему памяти;

- одновременная обработка данных в пределах множественных персональных рабочих зон, сформированных в рамках одного компьютера, использующих все его ресурсы и связанных с внешним миром;

- поддержка единого адресного пространства на аппаратном уровне;

- формирование единой среды хранения, обработки и передачи информации посредством одного устройства и без организации сети;

- масштабируемость с возможностью комплектовать нужную конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию без организации сети;

- высокая отказоустойчивость;

- низкое энергопотребление;

- относительно небольшие физические размеры.

Технический результат достигается тем, что общественный компьютер, представляющий собой многопроцессорную вычислительную машину с возможностью одновременного подключения множества удаленных устройств ввода и вывода информации, собирается из одного или более типовых аппаратных блоков, каждый из которых состоит из размещенных на одной системной плате модуля внутреннего взаимодействия и управления, модуля параллельной обработки данных, одного или более модулей внешнего взаимодействия и управления, где модуль внутреннего взаимодействия и управления содержит массив связанных между собой процессорных узлов и чипсет; каждый модуль внешнего взаимодействия и управления содержит один процессорный узел или массив связанных между собой процессорных узлов и чипсет; модуль параллельной обработки данных содержит массив связанных между собой процессорных узлов, который интегрирован в массив процессорных узлов модуля внутреннего взаимодействия и управления, а также соединен с одним процессорным узлом или массивом процессорных узлов каждого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления через переходные процессорные узлы, которые являются общими только для модуля параллельной обработки данных и этого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления; каждый процессорный узел во всех модулях каждого аппаратного блока содержит процессор и оперативное запоминающее устройство; связь между всеми устройствами осуществляется по системной и локальным магистралям, при этом системная магистраль содержит магистраль северного моста, которая связывает северные мосты всех чипсетов каждого аппаратного блока, магистраль южного моста, которая связывает южные мосты всех чипсетов каждого аппаратного блока, и магистраль постоянного запоминающего устройства, которая связывает южные мосты всех чипсетов каждого аппаратного блока с одним общим постоянным запоминающим устройством, содержащим интерфейс для загрузки и конфигурирования параметров компьютера.

В общественном компьютере в каждом аппаратном блоке массивы процессорных узлов модуля внутреннего взаимодействия и управления, модуля параллельной обработки данных и каждого модуля внешнего взаимодействия и управления имеют топологию решетки.

В общественном компьютере каждый аппаратный блок имеет по меньшей мере один модуль интеллектуального взаимодействия, который содержит массив связанных между собой процессорных узлов, имеющий топологию звезды и интегрированный в массив процессорных узлов модуля параллельной обработки данных, при этом каждый процессорный узел в модуле интеллектуального взаимодействия содержит программируемый процессор и ассоциативное запоминающее устройство.

В общественном компьютере все модули внешнего взаимодействия и управления и модуль внутреннего взаимодействия и управления в каждом аппаратном блоке имеют шинные разъемы, соединяющие модуль внешнего взаимодействия и управления одного аппаратного блока с модулем внутреннего взаимодействия и управления другого аппаратного блока в обход постоянного запоминающего устройства и чипсета модуля внутреннего взаимодействия и управления на вновь вводимом аппаратном блоке, при этом чипсет модуля внешнего взаимодействия и управления предыдущего аппаратного блока заменяет чипсет модуля внутреннего взаимодействия и управления вновь вводимого аппаратного блока и по меньшей мере один процессорный узел модуля внешнего взаимодействия и управления предыдущего аппаратного блока связывается с массивом процессорных узлов модуля внутреннего взаимодействия и управления вновь вводимого аппаратного блока в обход заменяемого им в массиве процессорного узла.

В общественном компьютере каждый аппаратный блок имеет блочно-модульную конструкцию, где модуль внутреннего взаимодействия и управления, модуль параллельной обработки данных, все модули внешнего взаимодействия и управления, все модули интеллектуального взаимодействия выполнены на отдельных платах, которые соединяются шинными разъемами в одно устройство.

Согласно заявляемому изобретению выполнение общественного компьютера в виде многопроцессорной вычислительной машины с возможностью одновременного подключения множества удаленных устройств для ввода и вывода информации, позволяет организовать постоянную связь с объектами недвижимости, постоянный контроль над ними и управление этими объектами; обеспечить предоставление множеству пользователей, по сути, персонального компьютера в точках нахождения устройств для ввода и вывода информации; существенно сократить расходы на обслуживание; повысить безопасность и надежность вычислительной машины.

Так как компьютер фактически не передается пользователю в личное пользование, то его можно считать общественным.

Доступ к общественному компьютеру предоставляется пользователям только через устройства ввода-вывода информации. Устройства ввода-вывода информации устанавливаются в объектах недвижимости (дом, квартира, офис, общественное здание и т.п.) и закрепляются за ними. Такая персонализация объектов недвижимости позволяет организовать постоянную связь с ними, постоянный контроль над ними и управление этими объектами. Устройство ввода-вывода информации представляет собой, например, сенсорный монитор, датчики и т.п., которые становятся частью объекта недвижимости и позволяют обеспечить непрерывность процессов взаимодействия пользователей, предоставить возможность полного доступа к общей и персональной информации общественного компьютера для оперативной и комфортной работы с этими данными, использую все доступные устройства для ввода и вывода информации.

Таким образом, получая доступ к какому-либо устройству ввода-вывода информации, получаешь доступ к общественному компьютеру посредством проводной, беспроводной или оптико-волоконной связи.

Если потребители получают в пользование только устройства ввода-вывода информации, а сам компьютер удален от них и размещен в одном месте, то появляется возможность предоставлять пользователям централизованное сервисное обслуживание, централизовано осуществлять техническую поддержку персональных рабочих зон, что в свою очередь экономит время на устранение неполадок и снижает связанные с этим расходы как для пользователей, так и для обслуживающей компании.

Безопасность и надежность повышается отсутствием возможности у пользователя каким-либо образом нарушать работу общественного компьютера, так как ему предоставлены в пользование только устройства ввода-вывода. Главной целью повышения надежности вычислительных машин является целостность хранимых в них данных.

Согласно заявляемому изобретению то, что общественный компьютер имеет блочную конструкцию и собирается из одного и более типовых аппаратных блоков, позволяет комплектовать в соответствии с необходимым числом пользователей конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию, обеспечить высокую эксплуатационную надежность и ремонтопригодность, простоту в наладке и обслуживании, снижать энергопотребление и снижать физические размеры компьютера, уменьшая требуемое пространство для его размещения.

Блочная конструкция позволяет производить компактную сборку большого количества устройств, тем самым снижая энергопотребление и уменьшая требуемое пространство для размещения оборудования.

Заявляемый общественный компьютер по мере увеличения числа пользователей можно расширять с помощью типовых аппаратных блоков следующим образом: укрупнять дома, где модули внешнего взаимодействия - это квартиры, в район, районы в город и т.д.

Надежность и удобство обслуживания общественного компьютера предполагают, в первую очередь, борьбу с неисправностями, порождаемыми отказами и сбоями в его работе. Заявляемая блочная конструкция общественного компьютера позволяет вести борьбу по всем этим направлениям, которые взаимосвязаны.

Повышение надежности заявляемого общественного компьютера обеспечивается возможностью частого проведения профилактических работ, применением унифицированных блоков, их элементов и узлов.

Профилактические мероприятия, проводимые при эксплуатации общественного компьютера, направленные на предупреждение отказов, позволяют выявить слабые элементы и узлы, устранить их дефекты до появления полного отказа и тем самым уменьшить интенсивность отказов во всем компьютере.

Основные эксплуатационные характеристики общественного компьютера существенно зависят от удобства его обслуживания, в частности от ремонтопригодности, контролепригодности и т.д. Заявляемая блочная конструкция общественного компьютера позволяет снижать время простоя в виду того, что все блоки и их модули постоянно находятся под контролем и в пределах быстрой доступности.

Согласно заявляемому изобретению то, что каждый аппаратный блок общественного компьютера состоит из размещенных на одной системной плате модуля внутреннего взаимодействия и управления, модуля параллельной обработки данных, одного и более модулей внешнего взаимодействия и управления, позволяет в рамках одного компьютера получить разные по функциональности и с разной конфигурацией модули, обеспечить масштабируемость с возможностью комплектовать нужную конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию без организации сети.

В каждом аппаратном блоке заявляемого общественного компьютера, предназначенного для использования в качестве вычислительной машины общего назначения, выделены модули разной конфигурации для выполнения разных функций. Это позволяет объединить функции большого количества устройств в одном устройстве.

Общественный компьютер может функционировать в следующих режимах:

- одновременный прием от множества пользователей множественных заданий, или команд, и их обработка;

- одновременная загрузка множественных данных из внешнего мира (от множества пользователей и администраторов) и данных из внешней памяти;

- хранение данных;

- обмен множественными данными между множеством пользователей;

- одновременная обработка данных в пределах множественных персональных рабочих зон, сформированных в рамках одного компьютера, использующих все его ресурсы и связанных с внешним миром;

- передача данных в процессорные узлы устройства параллельной обработки данных;

- конфигурация массива процессорных элементов вычислительного ядра и буферов данных;

- выполнение массивом процессорных элементов вычислительного ядра параллельной обработки данных;

- интеллектуальный анализ данных с запоминанием результатов (самообучение);

приостановка выполнения массивом процессорных элементов вычислительного ядра параллельной обработки данных;

- прием результатов обработки данных из процессорных узлов устройства параллельной обработки данных, передача их в процессорные узлы сформированных в рамках одного компьютера персональных рабочих зон, связанных с внешним миром;

- выгрузка результатов обработки данных во внешнюю память.

Архитектура каждого аппаратного блока заявляемого общественного компьютера состоит из трех основных взаимосвязанных частей: внешней интерфейсной части, устройства параллельной обработки данных и внутренней интерфейсной части.

При этом устройство параллельной обработки данных разделяется еще на три части: вычислительное ядро, устройство внутреннего управления ядром и устройство внешнего управления ядром. Устройство параллельной обработки данных для расширения возможностей общественного компьютера дополняется устройством интеллектуального анализа.

Функцию внешней интерфейсной части выполняют модули внешнего взаимодействия и управления. Они позволяют связать общественный компьютер с множеством пользователей (внешним миром) и выделить в общественном компьютере для каждого пользователя персональную рабочую зону, что дает возможность одновременно запускать и выполнять множество процессов из внешней среды, решать локальные прикладные задачи. Таким образом, каждая рабочая зона является отдельным вычислительным сегментом в общем устройстве общественного компьютера. При этом процессорные узлы каждого модуля внешнего взаимодействия и управления связаны с частью массива процессорных узлов устройства параллельной обработки данных для передачи информации из внешней интерфейсной части в устройство параллельной обработки данных. Модули внешнего взаимодействия и управления выполняют функции устройства внешнего управления вычислительным ядром в устройстве параллельной обработки данных. Это устройство внешнего управления управляет частью массива процессорных узлов вычислительного ядра и общей памятью, совместно используемой всеми процессорными узлами.

Внешний интерфейс двунаправленный (интерактивный), поскольку общественный компьютер, получив команды от пользователей и исполнив их, выдает информацию пользователям.

Устройство параллельной обработки данных выполняет три основные группы операций: сбор данных; собственно их обработку, в процессе которой оперирует промежуточными данными; получение и анализ результатов, т.е. выходных данных. Важным процессом для устройства параллельной обработки данных является укрупнение их от одной к другой ступени хозяйственной иерархии. В задачи устройства параллельной обработки входят проверка статистических данных, приведение их к сопоставимому виду, сложение, вычитание и другие арифметические операции, а также выборка, отсечение ненужных данных, запоминание, изменение последовательности (упорядочение), классификация и многие другие.

Функцию вычислительного ядра в устройстве параллельной обработки данных выполняет модуль параллельной обработки данных, который представляет собой массив процессорных узлов, производящий параллельные вычисления. Выделение модуля параллельной обработки данных в архитектуре аппаратного блока компьютера позволяет проводить его изменения, не изменяя других модулей блока, например, изменять количество модулей внешнего взаимодействия и управления.

Функцию устройства внутреннего управления вычислительным ядром в устройстве параллельной обработки данных выполняет модуль внутреннего взаимодействия и управления. Устройство внутреннего управления управляет всем массивом процессорных узлов вычислительного ядра и общей памятью, совместно используемой всеми процессорными узлами.

Функции устройства интеллектуального анализа в общественном компьютере выполняют модули интеллектуального взаимодействия. Устройство интеллектуального анализа вводит в параллельную обработку данных интеллектуальный анализ множественных данных, поступающих из внешнего мира, запоминание результатов, что приводит к самообучению вычислительной машины.

Внутреннюю интерфейсную часть представляет модуль внутреннего взаимодействия и управления, так как при подключении к нему внешних устройств позволяет осуществлять администрирование в общественном компьютере.

Таким образом, все модули аппаратного блока заявляемого общественного компьютера находятся в конструктивном единстве и функциональной взаимосвязи.

Согласно заявляемому изобретению то, что, модуль внутреннего взаимодействия и управления содержит массив связанных между собой процессорных узлов и чипсет, позволяет повысить надежность, безопасность и производительность вычислительной машины; позволяет управлять всем массивом процессорных узлов вычислительного ядра и общей памятью, совместно используемой всеми процессорными узлами устройства параллельной обработки данных; позволяет осуществлять администрирование в общественном компьютере.

Модуль внутреннего взаимодействия и управления является основной платформой аппаратного блока заявляемого общественного компьютера. Его дополняют модуль параллельной обработки данных, а через модуль параллельной обработки данных и модули внешнего взаимодействия и управления, а также модули интеллектуального взаимодействия.

В модуле внутреннего взаимодействия и управления все процессорные узлы идентичны. Каждый процессорный узел содержит процессор и оперативное запоминающее устройство. Процессорные узлы при этом имеют статус рядовых устройств вычислительной машины, которые включаются в состав массива модуля внутреннего взаимодействия и управления в нужном количестве.

Такая многопроцессорность позволяет повысить надежность, безопасность и производительность вычислительной машины, так как благодаря единому представлению отдельные узлы могут незаметно для пользователя заменять неисправные узлы, обеспечивая непрерывность и безотказную работу приложений.

Модуль внутреннего взаимодействия и управления осуществляет конфигурацию массива процессорных узлов вычислительного ядра в устройстве параллельной обработки данных и буферов входных и выходных данных, загрузку исходных данных из внешней памяти в буферы данных и выгрузку результатов обработки из буферов во внешнюю память.

Конфигурация процессорного узла включает в себя определение функциональных операторов, которые должны вычисляться процессорным узлом в соответствии с алгоритмом решения задачи, и коммутацию соединений с соседними процессорными узлами. Для реализации конкретного вычислительного алгоритма в необходимом для этого множестве процессорных узлов вычислительного ядра настраиваются межпроцессорные связи и необходимые функции используемых процессорных узлов, распределяя нагрузку на процессоры. При этом высокая производительность достигается за счет эффективной реализации алгоритма в аппаратуре.

Чипсет в модуле внутреннего взаимодействия и управления выполняет роль связующего компонента, обеспечивающего совместное функционирование подсистем памяти, процессоров, ввода-вывода и других.

К модулю внутреннего взаимодействия и управления подключаются внешние устройства, например, внешнее запоминающее устройство, а также графическая карта с памятью и устройство ввода и вывода информации для осуществления администрирования.

С внешнего устройства хранения информации модуля внутреннего взаимодействия и управления исходного аппаратного блока производится загрузка одной общей операционной системы общественного компьютера, например, UNIX-подобной.

Согласно заявляемому изобретению то, что, модуль параллельной обработки данных содержит массив связанных между собой процессорных узлов, который интегрирован в массив процессорных узлов модуля внутреннего взаимодействия и управления, а также соединен с одним процессорным узлом или массивом процессорных узлов каждого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления через переходные процессорные узлы, которые являются общими только для модуля параллельной обработки данных и этого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления, позволяет обеспечить взаимодействие между всеми модулями аппаратного блока, разделив все модули внешнего взаимодействия и управления; позволяет обеспечить масштабируемость общественного компьютера за счет архитектуры, производить параллельные вычисления и обмен множественными данными, обеспечивая широкий диапазон решаемых задач, предъявляющих повышенные требования к производительности и объему памяти; позволяет повысить надежность, безопасность и производительность вычислительной машины.

Модуль параллельной обработки данных представляет собой массив процессорных узлов и полностью интегрирован в модуль внутреннего взаимодействия и управления. При этом все процессорные узлы модуля параллельной обработки данных логически связаны со всеми процессорными узлами модуля внутреннего взаимодействия и управления посредством его чипсета. Это позволяет модулю внутреннего взаимодействия и управления полностью управлять процессорными узлами модуля параллельной обработки данных.

Модуль параллельной обработки данных является вычислительным ядром в устройстве параллельной обработки данных. Собственно параллельная обработка множественных данных осуществляется именно массивом процессорных узлов модуля параллельной обработки данных.

В модуле параллельной обработки данных все процессорные узлы идентичны. Каждый процессорный узел содержит процессор и оперативное запоминающее устройство.

Процессорные узлы при этом имеют статус рядовых устройств вычислительной машины, которые включаются в состав массива модуля в нужном количестве. Это позволяет наращивать число и мощность процессоров, объем оперативной памяти общественного компьютера, обеспечивая ему масштабируемость за счет архитектуры.

Многопроцессорность модуля параллельной обработки данных реализует принцип параллельной обработки данных, выражающийся в одновременном (параллельном) выполнении нескольких действий для эффективной загрузки процессоров, и позволяет повысить надежность, безопасность и производительность вычислительной машины, так как благодаря единому представлению отдельные узлы могут незаметно для пользователя заменять неисправные узлы, обеспечивая непрерывность и безотказную работу приложений.

Каждый процессорный узел массива модуля параллельной обработки данных может выполнять заданный набор функций из заданного множества возможных функций над операндами, поступающими на заданные входы из множества всех входов процессорного узла и выдавать выходные данные на заданные выходы из множества всех выходов процессорного узла. Функции процессорного узла могут включать, в том числе, функции обработки данных - логические и арифметические функциональные операторы над одним, двумя, тремя или более входными операндами, функции хранения входных, внутренних и выходных данных и функции передачи входных данных с заданных входов процессорного узла на заданные выходы - функции транзита данных.

В модуле параллельной обработки данных массив процессорных узлов объединен с массивом процессорных узлов модуля внутреннего взаимодействия и управления, а также соединен с одним процессорным узлом или массивом процессорных узлов каждого модуля внешнего взаимодействия и управления, что позволяет обеспечить взаимодействие между всеми модулями аппаратного блока и эффективнее распределять нагрузку на процессоры. Оптимальное решение соединения одного массива процессорных узлов с другим определяется связями их периферийных узлов. Заявляемым техническим решением допускаются также и другие варианты соединения.

Процессорные узлы модуля параллельной обработки данных связаны с процессорными узлами каждого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления через переходные процессорные узлы, которые логически являются общими только для модуля параллельной обработки данных и этого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления. Это позволяет соединить массив процессорных узлов модуля параллельной обработки данных с массивом процессорных узлов каждого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления, не допуская прямой связи между ними. Процессорные узлы модуля параллельной обработки данных, являющиеся общими только для модуля параллельной обработки данных и отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления, логически связаны еще и со всеми процессорными узлами этого модуля внешнего взаимодействия и управления посредством его чипсета. Это позволяет выделить в присоединяемых массивах логически общие переходные узлы, управляемые двумя модулями, и избежать конфликтов при взаимодействии других процессорных узлов друг с другом в этих модулях, где логической организацией таких взаимодействий занимаются разные чипсеты. Таким образом, функция переходных процессорных узлов заключается в том, чтобы аппаратно отделить все модули внешнего взаимодействия и управления друг от друга, а так же в соединении каждого отдельного модуля внешнего взаимодействия и управления с модулем параллельной обработки данных и в устранении возникающих конфликтов, чтобы не допустить конфликтов в модуле параллельной обработки данных и в каждом отдельном модуле внешнего взаимодействия и управления.

Массив процессорных узлов модуля параллельной обработки данных получает множественные потоки команд и данных как системных, так и из внешнего мира.

Таким образом, модуль параллельной обработки данных характеризуется множеством одновременно выполняемых вычислительных процессов с множеством данных и включает все уровни параллелизма, от конвейера операций до независимых операций и команд.

Базовой моделью вычислений в модуле параллельной обработки данных заявляемого общественного компьютера является совокупность независимых процессов, эпизодически обращающихся к разделяемым данным. Существует большое количество вариантов этой модели. На одном конце спектра - модель распределенных вычислений, в которой программа делится на довольно большое число параллельных задач, состоящих из множества подпрограмм. На другом конце спектра - модель потоковых вычислений, в которых каждая операция в программе может рассматриваться как отдельный процесс. Такая операция ждет своих входных данных (операндов), которые должны быть переданы ей другими процессами. По их получении операция выполняется, и полученное значение передается тем процессам, которые в нем нуждаются. В потоковых моделях вычислений с большим и средним уровнем гранулярности, процессы содержат большое число операций и выполняются в потоковой манере.

Согласно заявляемому изобретению то, что каждый модуль внешнего взаимодействия и управления содержит один процессорный узел или массив связанных между собой процессорных узлов и чипсет, позволяет обеспечить взаимодействие с внешней средой, организовать в общественном компьютере для каждого пользователя персональную рабочую зону, являющуюся локальным вычислительным сегментом, использующим все его ресурсы, обеспечить масштабируемость модулей внешнего взаимодействия и управления за счет архитектуры.

Модуль внешнего взаимодействия и управления выполняет функции внешнего интерфейса общественного компьютера, который обеспечивает его взаимодействие с внешним миром. При этом один модуль внешнего взаимодействия и управления связан с другим модулем внешнего взаимодействия и управления только через модуль параллельной обработки данных. Все процессорные узлы каждого отде