Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Классификация компьютеров параллельного действия

Читайте также:
  1. A) Все действия выполняются в порядке следования.
  2. a. Общая итоговая оценка воздействия
  3. Cостав и архитектура компьютеров
  4. I. Социальное взаимодействие и социальное отношение. Теории социального взаимодействия.
  5. II Классификация.
  6. II. Вещества, участвующие во внутривидовых взаимодействиях
  7. II. Классификация инвестиций
  8. II. Классификация Леонгарда
  9. II. Методы и источники изучения истории; понятие и классификация исторического источника.
  10. Ii. Мотивы социального действия

По способу взаимодействия процессорных элементов с памятью различают два вида параллельных компьютерных систем: мультипроцессоры и мультикомпьютеры.

Система параллельной обработки, в которой все процессные элементы (ПЭ) разделяют одновиртуальное адресное пространство, отображенное в общую физическую память, называется мультипроцессором или системой с совместно используемой памятью (Рис.3.1).

 

 

Рис.3.1.Мультипроцессор.

 

 

Мультикомпьютер – это параллельная вычислительная система, в которой каждый процессор имеет свою, только ему доступную, память. Поэтому его называют системой с распределенной памятью. Взаимодействие процессоров в такой системе осуществляется путем передачи сообщений по сети межсоединений (Рис.3.2).

 

Рис.3.2.Мультикомпьютер.

 

Ключевое отличие мультикомпьютера от мультипроцессора состоит в том, что каждый процессор в мультикомпьютере имеет собственную локальную память, к которой этот процессор может обращаться, выполняя команды LOAD и STORE, но никакой другой процессор с помощью этих команд не может получить доступ к локальной памяти данного процессора. Таким образом, мультипроцессоры имеют одно физическое адресное пространство, разделяемое всеми процессорами, а мультикомпьютеры содержат отдельные физические адресные пространства для каждого процессора.

Классификационным признаком может служить способ обработки данных. По этому признаку выделяют два класса компьютерных систем:

- векторные компьютеры, в которых с помощью одной команды одновременно обрабатывается много (вектор) данных;

- скалярные компьютеры, в которых ведется одновременная обработка данных многими командами.

При изучении параллельных компьютеров широко используется классификация Флинна. В ее основе лежат два понятия:

- поток команд, который ассоциируется со счетчиком команд, или программнм счетчиком;

- поток данных, состоящий из наборов операндов.

Принимая потоки команд и данных независимыми, получают следующие четыре классификационных признака, или категории:

- SISD (Single Instruction stream Single Data stream – один поток команд, один поток данных). Этому признаку соответствует компьютер с архитектурой фон Неймана, который в каждый момент времени способен выполнять только одно действие. В этом компьютере используется одна шина по которой поступает поток команд и поток данных (Рис.4а)РмР;

- SIMD (Single Instruction stream Multiple Data stream – один поток команд, несколько потоков данных). Компьютеры SIMD содержат один блок управления и несколько процессорных элементов (АЛУ). Блок управление последовательно выдает по одной команде, которые могут обрабатывать несколько наборов данных одновременно. Такую архитектуру имеет процессор ILLIAC IV и ряд современных компьютеров, используемых для научных вычислений (Рис.4б)РмР;

- MISD (Multiple Instruction stream Single Data stream – несколько потоков команд, один поток данных). К этой категории можно отнести компьютеры с конвейерной обработкой данных (Рис.4в)РмР;

- MIMD (Multiple Instruction stream Multiple Data stream – несколько потоков команд, несколько потоков данных). Здесь несколько независимых процессоров работают как часть большой системы. В эту категорию попадают большинство параллельных процессоров (Рис.4г)РмР.

Рис.4. Классификация компьютеров по количеству потоков данных и команд.


Заключение

Цель создания компьютера параллельного действия — сделать так, чтобы он работал быстрее, чем однопроцессорная машина. Если эта цель не достигнута, то никакого смысла в построении компьютера параллельного действия нет. Более того, эта цель должна быть достигнута при наименьших затратах. Машина, которая работает в два раза быстрее, чем однопроцессорная, но стоит в 50 раз дороже последней, не будет пользоваться особым спросом.

Бурный прогресс в развитии вычислительной техники привел не только к росту производительности процессоров и объема оперативной памяти компьютеров, но и сделал их общедоступным и сравнительно недорогим средством, применяемым в различных сферах человеческой деятельности. Высокопроизводительная вычислительная техника, ранее доступная ученым и военным пришла и в сугубо "мирные" отрасли. Производители компьютеров предлагают широкий спектр техники оснащенной средствами параллельной обработки данных. Речь идет не о настольных компьютерах, а о системах более производительных - от так называемых корпоративных серверов до суперкомпьютеров.

 

 

Список использованной литературы:

Загрузка...

1. О.П.Новожилов. «Архитектура ЭВМ и систем». Учебное пособие, 2012г.

2. Э. Таненбаум. «Архитектура компьютера». 2007г.

3. Бройдо В.Л., Ильина О.П. «Архитектура ЭВМ и систем: Учебник для вузов». 2006г.

4. http://vssit.ucoz.ru/index/0-4

5. http://ru.wikipedia.org/wiki/Архитектура_компьютера

 

 


Дата добавления: 2014-12-19; просмотров: 37 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2019 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав