Классификация параллельных ВС

Классификация параллельных ВС

Содержание


Классификация параллельных архитектур по Флинну (M. Flynn)

Классификация по Флинну
  Одиночный поток команд
(Single Instruction)
Множество потоков команд
(Multiple Instruction)
Одиночный поток данных
(Single Data)
MISD
Множество потоков данных
(Multiple Data)
MIMD
  • Вычислительная система с одним потоком команд и данных (однопроцессорная ЭВМ — SISD, Single Instruction stream over a Single Data stream).
  • Вычислительная система с общим потоком команд (SIMD, Single Instruction, Multiple Data — одиночный поток команд и множественный поток данных).
  • Вычислительная система со множественным потоком команд и одиночным потоком данных (MISD, Multiple Instruction Single Data — конвейерная ЭВМ).
  • Вычислительная система со множественным потоком команд и данных (MIMD, Multiple Instruction Multiple Data).

Типичными представителями SIMD являются векторные архитектуры. К классу MISD ряд исследователей относит конвейерные ЭВМ, однако это не нашло окончательного признания, поэтому можно считать, что реальных систем — представителей данного класса не существует. Класс MIMD включает в себя многопроцессорные системы, где процессоры обрабатывают множественные потоки данных. Отношение конкретных машин к конкретному классу сильно зависит от точки зрения исследователя. Так, конвейерные машины могут быть отнесены и к классу SISD (конвейер — единый процессор), и к классу SIMD (векторный поток данных с конвейерным процессором) и к классу MISD (множество процессоров конвейера обрабатывают один поток данных последовательно), и к классу MIMD — как выполнение последовательности различных команд (операций ступеней конвейера) на множественным скалярным потоком данных (вектором).

Суперскалярные и

Существуют два типа машин (процессоров), выдающих несколько команд за один такт: суперскалярные машины и

Классификация Хокни (R. Hockney)

Классификация машин MIMD-архитектуры :

  • Переключаемые — с общей памятью и с распределённой памятью.
  • Конвейерные.
  • Сети — регулярные решётки, гиперкубы, иерархические структуры, изменяющие конфигурацию.

В класс конвейерных архитектур (по Хокни) попадают машины с одним конвейерным устройством обработки, работающим в режиме разделения времени для отдельных потоков. Машины, в которых каждый поток обрабатывается своим собственным устройством Хокни назвал переключаемыми. В класс переключаемых машин попадают машины, в которых возможна связь каждого процессора с каждым, реализуемая с помощью переключателей — машины с распределённой памятью. Если же память есть разделяемый ресурс, машина называется с общей памятью. При рассмотрении машин с сетевой структурой Хокни считал, что все они имеют распределённую память. Дальнейшую классификацию он проводил в соответствии с топологией сети.

Классификация Фенга (T. Feng)

В 1972 году Фенг предложил классифицировать вычислительные системы на основе двух простых характеристик. Первая — число n бит в машинном слове, обрабатываемых параллельно при выполнении машинных инструкций. Практически во всех современных компьютерах это число совпадает с длиной машинного слова. Вторая характеристика равна числу слов m, обрабатываемых одновременно данной ВС. Немного изменив терминологию, функционирование ВС можно представить как параллельную обработку n битовых слоёв, на каждом из которых независимо преобразуются m бит. Каждую вычислительную систему можно описать парой чисел (n, m). Произведение P = n x m определяет интегральную характеристику потенциала параллельности архитектуры, которую Фенг назвал максимальной степенью параллелизма ВС.


Параллельные системы также классифицируют по Хэндлеру (W. Handler), Шнайдеру (L.Snyder), Скилликорну (D. Skillicorn).

Классификация Скилликорна

Классификация Скилликорна (1989) была очередным расширением классификации Флинна. Архитектура любого компьютера в классификации Скилликорна рассматривается в виде комбинации четырёх абстрактных компонентов: процессоров команд (Instruction Processor — интерпретатор команд, может отсутствовать в системе), процессоров данных (Data Processor — преобразователь данных), иерархии памяти (Instruction Memory, Data Memory — память программ и данных), переключателей (связывающих процессоры и память). Переключатели бывают четырёх типов — «1-1» (связывают пару устройств), «n-n» (связывает каждое устройство из одного множества устройств с соответствующим ему устройством из другого множества, то есть фиксирует попарную связь), «n x n» (связь любого устройства одного множества с любым устройством другого множества). Классификация Скилликорна основывается на следующих восьми характеристиках:

  • Количество процессоров команд IP
  • Число ЗУ команд IM
  • Тип переключателя между IP и IM
  • Количество процессоров данных DP
  • Число ЗУ данных DM
  • Тип переключателя между DP и DM
  • Тип переключателя между IP и DP
  • Тип переключателя между DP и DP

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Поможем решить контрольную работу

Полезное


Смотреть что такое "Классификация параллельных ВС" в других словарях:

  • Классификация параллельных вычислительных систем — Содержание 1 Классификация параллельных архитектур по Флинну 2 Суперскалярные и VLIW машины …   Википедия

  • Классификация по Флинну — Содержание 1 Классификация параллельных архитектур по Флинну (M. Flynn) 2 Суперскалярные и VLIW машины …   Википедия

  • ГОСТ Р 50788-95: Установки непосредственного приема программ спутникового телевизионного вещания. Классификация. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений — Терминология ГОСТ Р 50788 95: Установки непосредственного приема программ спутникового телевизионного вещания. Классификация. Основные параметры. Технические требования. Методы измерений оригинал документа: 3.1.4 Антенна устройство для приема… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Генеалогическая классификация языков — Генеалогическая классификация языков  изучение и группировка языков мира на основании определения родственных связей между ними (отнесения их к одной семье, группе), т. е. на основе общего происхождения из предполагаемого праязыка. Каждая семья… …   Лингвистический энциклопедический словарь

  • SISD — Классификация по Флинну   Одиночный поток команд (Single Instruction) Множество потоков команд (Multiple Instruction) Одиночный поток данных (Single Data) SISD (ОКОД) MISD (МКОД) Множество потоков данных (Multiple Data) SIMD (ОКМД) MIMD… …   Википедия

  • ОКОД — Классификация по Флинну   Одиночный поток команд (Single Instruction) Множество потоков команд (Multiple Instruction) Одиночный поток данных (Single Data) SISD MISD Множество потоков данных (Multiple Data) MIMD SISD (англ. Single Instruction,… …   Википедия

  • Параллельные вычисления — Не следует путать с Распределённые вычисления. Параллельные вычисления  такой способ организации компьютерных вычислений, при котором программы разрабатываются как набор взаимодействующих вычислительных процессов, работающих параллельно… …   Википедия

  • Параллельные вычислительные системы — Не следует путать с Распределённые вычисления. Параллельные вычислительные системы  это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах.[1]… …   Википедия

  • Распределённые вычисления — Не следует путать с Добровольные вычисления. См. также: Параллельные вычисления Распределённые вычисления способ решения трудоёмких вычислительных задач с использованием нескольких компьютеров, чаще всего объединённых в параллельную… …   Википедия

  • Параллельные компьютеры — Параллельные вычислительные системы это физические компьютерные, а также программные системы, реализующие тем или иным способом параллельную обработку данных на многих вычислительных узлах. Идея распараллеливания вычислений базируется на том, что …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»