71
(single
instruction
stream
/
multiple
data
stream
)
SIMD
-
командаларжәнекөптiкдеректерағыныжекеағын.Бұлжүйелерпроцессорлардыңүлкенсан
дарынәдеттеалады, қатқылкескiндегi әртүрлi мәлiметтерi туралыылғибiрнұсқауды
1024-пен
16384аралығындағыорындайалады.
Жалғызнұсқаукөпмәлiметэлементтерiнiңүстiндепараллельорындалады.
SIMD
мысалдармен - машиналар CPP DAP, Gamma II және Quadrics Apemilleнiңжүйелерi
болыптабылады.SIMD-тiңбасқакласстармағы
-
жүйелервекторлықкомпьютерлерболыптабылады.Векторлықкомпьютерлерұқсасмәлiме
ттердiңмассивтарыменскалярлықмашиналаржекеэлементтермұндаймассивжұмыстанат
ыныәлгiндейманипуляцияжасайды.
Бұләдейi
құрастырылғанвекторлықорталықпроцессорларқолдануесебiнен
iстелiнедi.
Мәлiметтерқашанвекторлықмодулдар,
нәтижелерарқылыларқаралуданөтедi
бiр,
екiгенемесе (частотогенераторатактжүйенiңнегiзгi уақытшапараметрi болыптабылады)
частотогенератораныңүштактi
берiлеалады.
Векторлықпроцессорларвекторлықтәртiптежұмыс
iстегенде
iсжүзiндеоларскалярлықтәртiптежұмысқа
қарағандаәлденешежылдамырақ
iстейтiнi
параллельдеректердi өңдейдi. Мысалы, солсияқтытүрдiңжүйелерiнiңмысалдарымен
Hitachi S3600-нiңкомпьютерлерi болыптабылады.
(multiple
instruction
stream
/
multiple
data
stream
)
MIMD
-
командаларжәнекөптiкдеректерағыныкөптiкағын.Бұлмашиналарәртүрлi
деректерағындарыныңүстiнденұсқаулардыңбiрнешеағындарынпараллельорындайды.
Көппроцессорлық
SISD-тержоғарыдаайтылғанайырмашылыққа
-
машиналар,
командажәнемәлiметтербайланған,
өйткенi
оларылғибiресептiңәртүрлi
бөлiктерiнұсынады.
Мысалы,
MIMD
-
жүйелернегiзгi
есептiңорындаууақытыныңқысқартуыныңмақсатыбартөменгi
есептерiнiңжиыныпаралельалорындайалады.
Жүйелербәрi
барқолғатүсетiносысыныптажартылайФлиннныңклассификациясынбiрдей
iстейдi.
Шындығында,
жәнесерiктестiктертөртпроцессорлық
SX-5
NEC
бұлклассификацияғажатады
және
басқажолы,
компьютерлiкжүйелердiңәйтпесесуреттейтiнсыныптарықолдандыраалады.
Мысалы,
мұндайжолдыңнегiзгi
идеясыкелесi.
Командалардыңкөптiкағыныекi
әдiстерменөңделеалғанынсанаймыз:
немесеөңдеулербiрконвейерлiкқұрылымменжекеағындарүшiнбөлiнутәртiптеуақытжұм
ыс iстейтiн, немесеәрбiрағынқұрылымменөзменшiктi қаралуданөтедi. MIMD-кебiрiншi
қолданылумүмкiндiгi
-
конвейерлiкнемесевекторлық,
екiншi
әдеттедепатайтынкомпьютерлерпараллелкомпьютерлерiнде.Векторлықкомпьютерлердi
ңнегiзiндеконвейеризацияныңтұжырымдамасыжатады,
яғниәрбiрi
операндтардыбуларүшiнөзтөменгi
есебiнорындағанжекебөлiктердегi
арифметикалыққұрылымныңанықсегменттеуi.
Векторлықта,
скалярлықтапараллелкомпьютерiнiңнегiзiндебiрлесежұмыс
iстейтiнбiрнешепроцессорлардыңбiресептiңшешiмi
үшiнқолданудыңидеясыжатады,
жәнедепроцессорларболаалады.
Есептеуiш жүйелердiң архитектураларының классификациясы архитектура
жұмысның ерекшелiгi немесе оны түсiну үшiн керек, сондықтан ЭВМнiң әр түрлi
архитектуралары және қолданылатын жабдықпен байланысты толық классификациядан
енгiзу керек, бiрақ онда МВС-ге арқа сүйеуге жұмыс жасау үшiн толық жеткiлiктi.
72
ЕСЕПТЕУ ЖҮЙЕЛЕРІНIҢ АРХИТЕКТУРАСЫ. SMP ЖӘНЕ MPP-
АРХИТЕКТУРАЛАРЫ. ГИБРИДТІК АРХИТЕКТУРА (NUMA). КӨПДЕҢГЕЙЛІ
ИЕРАРХИЯЛЫ ЖАД КОГЕРЕНТТІЛІГІН ҰЙЫМДАСТЫРУ.
Берілген дәріс симметриялы көппроцессорлы, массивті-параллельді және гибридті
архитектуралық
есептегіш жүйені сипаттайды.
Әрбір архитектураның
негізгі
артықшылықтары мен олардың кемшіліктері көрсетіледі, және де программалаудың
сәйкес парадигмалары келтіріледі.
SMP-архитектура
SMP
(symmetric
multiprocessing)
–
симметтриялы көппроцессорлы
архитектура. SMP архитектуралы жүйенің ең басты ерекшелігі - басқа
процессорлардан бөлініп тұратын ортақ физикалық жадының болуы.
Сурет1. SMP-архитектураның схемалық түрі
Жады- процессорлар арасында ақпарат тасымалдау үшін қолданылады, бұл кезде
барлық есептегіш құрылғылардың жадыны қолданудағы құқықтары бірдей және
бәрінде
әрбір жады
үшін бір
ғана мекен-жай болады.Сол себепті
SMP-
архитектурасимметриялы деп аталады.
Соңғы
мүмкіндіктер басқа есептегіш
құралдармен мәлімет алмасуды жақсартады. SMP-жүйе жоғарғы жылдамдықты
системалық шина (SGI PowerPath, Sun Gigaplane, DEC TurboLaser) негізінде құрылады,
оның әрбір қабатына функционалды блок типтары қосылады: процессорлар (ЦП),
кіріс/шығыс қосымша жүйесі(I/O) және т.б. Модульге I/O қосу үшін жай шиналар
(PCI, VME64) қолданылады. SMP-cерверлері және Intel (IBM, HP, Compaq, Dell, ALR,
Unisys, DG, Fujitsu және т.б.) процессорлар базасы негізіндегі жұмыс станциялары
кеңінен танылған SMP-жүйелер болып табылады.Барлық жүйе ортақ ОЖ(әдетте UNIX-
сияқты, бірақ Intel-платформа үшін Windows NT қолданылады) басқаруымен жұмыс
жасайды. ОЖавтоматты түрде (жұмыс барысында) процесстерді барлық процестерге
бөледі, бірақ кейде бір-бірімен байланысуы мүмкін болып тұрады.
SMP-жүйенің негізгі артықшылықтары:
Программалау үшін қарапайым және универсалды. SMP архитектурасы жұмыс
барысында
қолданылатын программалау моделіне ешқандай шектеу қоймайды:
барлық процессорлар бір- бірінен тәуелсіз жұмыс жасағанда,әдетте параллель
тармақтар моделі қолданылады. Алайда процессораралық айырбас жасайтын модель
құруға да болады. Ортақ жадыны қолдану осындай айырбастың жылдамдығын
арттырады және қолданушы жадының барлық бөлігін қолдана алады. SMP-жүйе үшін
автоматты параллелендірудің бірнеше тиімді әдістері бар;
Эксплуатацияның қарапайымдылығы. Ереже бойынша, SMP-жүйелер ауамен суыту
әдісіне негізделген кондиционерлеу жүйесін қолданады. Бұл жүйе техникалық қызмет
етуді жақсартады;
Арзан бағада болуы.
Достарыңызбен бөлісу: |
