Организация ЭВМ и систем


Архитектуры вычислительных систем


Точно также, как однопроцессорные компьютеры, представлены архи­тектурами с одним потоком данных SISD и множеством потоков данных SIMD, так и многопроцессорные системы могут быть представлены двумя базовыми типами архитектур в зависимости от параллелизма данных:

MISD — множество потоков команд — один поток данных;

MIMD — множество потоков команд — множество потоков данных. Класс MISD долгое время пустовал, поскольку не существовало практи­ческих примеров реализации систем, в которых одни и те же данные обраба­тываются большим числом параллельных процессов. В дальнейшем для MISD нашлась адекватная организация вычислительной системы — распре­деленная мультипроцессорная система с общими данными.

Наиболее простая и самая распространенная система этого класса — обычная локальная сеть персональных компьютеров, работающая с единой базой данных, когда много процессоров обрабатывают один поток данных. Впрочем, тут есть одна тонкость. Как только в такой сети все пользователи переключаются на обработку собственных данных, недоступных для других абонентов сети, MISD — система превращается в систему с множеством по­токов команд и множеством потоков данных, соответствующую MIMD - архитектуре. Так как только MIMD-архитектура включает все уровни парал­лелизма от конвейера операций до независимых заданий и программ, то лю­бая вычислительная система этого класса в частных приложениях может вы­ступать как SISD и SIMD-система. Например, если многопроцессорный ком­плекс выполняет одну-единственную программу без каких-либо признаков векторного параллелизма данных, то в этом конкретном случае он функцио­нирует как обычный SISD-компьютер, и весь его потенциал остается невос­требованным. Таким образом, употребляя термин «MIMD», надо иметь в ви­ду не только много процессоров, но и множество вычислительных процессов, одновременно выполняемых в системе. MIMD-системы по способу взаимо­действия процессоров (рис. 6.1) делятся на системы с сильной и слабой свя­зью.




- Начало -  - Назад -  - Вперед -