КАТЕГОРИЯ:


Астрономия- (809) Биология- (7483) Биотехнологии- (1457) Военное дело- (14632) Высокие технологии- (1363) География- (913) Геология- (1438) Государство- (451) Демография- (1065) Дом- (47672) Журналистика и СМИ- (912) Изобретательство- (14524) Иностранные языки- (4268) Информатика- (17799) Искусство- (1338) История- (13644) Компьютеры- (11121) Косметика- (55) Кулинария- (373) Культура- (8427) Лингвистика- (374) Литература- (1642) Маркетинг- (23702) Математика- (16968) Машиностроение- (1700) Медицина- (12668) Менеджмент- (24684) Механика- (15423) Науковедение- (506) Образование- (11852) Охрана труда- (3308) Педагогика- (5571) Полиграфия- (1312) Политика- (7869) Право- (5454) Приборостроение- (1369) Программирование- (2801) Производство- (97182) Промышленность- (8706) Психология- (18388) Религия- (3217) Связь- (10668) Сельское хозяйство- (299) Социология- (6455) Спорт- (42831) Строительство- (4793) Торговля- (5050) Транспорт- (2929) Туризм- (1568) Физика- (3942) Философия- (17015) Финансы- (26596) Химия- (22929) Экология- (12095) Экономика- (9961) Электроника- (8441) Электротехника- (4623) Энергетика- (12629) Юриспруденция- (1492) Ядерная техника- (1748) Arhitektura- (3434) Astronomiya- (809) Biologiya- (7483) Biotehnologii- (1457) Военни бизнесмен (14632) Висока technologies- (1363) Geografiya- (913) Geologiya- (1438) на държавата (451) Demografiya- ( 1065) Къща- (47672) журналистика и смирен (912) Izobretatelstvo- (14524) външен >(4268) Informatika- (17799) Iskusstvo- (1338) историята е (13644) Компютри- (11,121) Kosmetika- (55) Kulinariya- (373) културата е (8427) Lingvistika- (374) Literatura- (1642) маркетинг-(23702) математиците на (16968) Механична инженерно (1700) медицина-(12668) Management- (24684) Mehanika- (15423) Naukovedenie- (506) образователна (11852) truda- сигурност (3308) Pedagogika- (5571) Poligrafiya- (1312) Politika- (7869) Лево- (5454) Priborostroenie- (1369) Programmirovanie- (2801) производствено (97 182 ) индустрия- (8706) Psihologiya- (18388) Religiya- (3217) Svyaz (10668) Agriculture- (299) Sotsiologiya- (6455) на (42831) спортист строително (4793) Torgovlya- (5050) транспорт ( 2929) Turizm- (1568) физик (3942) Filosofiya- (17015) Finansy- (26596) химия (22929) Ekologiya- (12095) Ekonomika- (9961) Electronics- (8441) Elektrotehnika- (4623) Мощност инженерно ( 12629) Yurisprudentsiya- (1492) ядрена technics- (1748)

Архитектура на компютърни системи




Голямо разнообразие от конструкции на слънцето ги прави трудни за изследване. Следователно, компютърни системи са класифицирани въз основа на техните общи характеристики. За тази цел, ние се въведе концепцията за "системна архитектура".

Архитектурата на Слънцето - набор от характеристики и параметри, които определят функционалната-логично и структурната организация на системата. Концепцията за архитектура обхваща общите принципи на изграждане и експлоатация, най-значимите за потребители, които са по-заинтересовани от възможността за системи, а не техническите подробности за тяхното изпълнение. Когато слънцето се появи като паралелна система, и помисли за класирането на архитектури за тази гледка.

Тази класификация е предложена архитектури М. Флин (M. Flynn) в началото на 60-те години. Тя се основава на двата възможни вида паралелизъм: независими потоци работа (екипи), които съществуват в системата, и независима (която не е обвързана) данни, обработвани във всеки поток. Класификация досега не е загубил своята значимост. Въпреки това, ние се подчертае, че както всяка класификация, то е временно и условно. Неговата дълголетие, тя трябва да се, че е справедливо да се слънцето, в който компютърен софтуер и процесори изпълняват последователни методи за изчисления. С появата на системи, ориентирани потоци от данни и използване на асоциативен обработка, тази класификация може да е неправилна.

Според тази класификация, има четири основни архитектура Sun представени по-долу:


Фиг. Амфибия Architecture: A - OKOD (SISD) -arhitektura; 6- SIMD (SIMD) - архитектура; в - MKOD (MISD) -arhitektura; г - MKMD (Msho) -arhitektura

· Една инструкция поток - единствен поток от данни (OKOD), в английската версия - единични команди Единични данни (SISD) - една инструкция поток - единствен поток от данни;

· Една инструкция стрийм - множествена поток от данни (SIMD), или единични команди за множество данни (SIMD) - една инструкция стрийм - единствен поток от данни;

· Multiple инструкция стрийм - единствен поток от данни (MKOD), или множествена команда Единични данни (MISD) - множествена инструкция стрийм - единствен поток от данни;

· Multiple инструкция стрийм - множествена поток от данни (MKMD), или множествена команда за множество данни (MIMD) - множествена инструкция стрийм - множествена поток от данни (MIMD).

Накратко, помисли характеристики на всяка архитектура.

OKOD Architecture обхваща всички еднопроцесорни и odnomashinnye опции системи, т.е. един калкулатор. Всички компютри класическите структури попадат в тази категория. Има изчислителна паралелизъм се постига чрез комбиниране на операциите отделни единици ALU, както и паралелни операция информационни входно-изходни устройства и процесора. Закони на Computing процес добре проучени в тези структури.



SIMD архитектура включва създаването на структури на вектор или матрица обработка. Системи от този тип обикновено са конструирани като хомогенен, т.е. процесорни елементи, включени в системата са еднакви и всички те са контролирани от една и съща последователност от команди. Въпреки това, всеки процесор обработва своя поток от данни. По тази схема са подходящи матрици за обработка на задача или вектори (решетки), за решаване на проблеми на системи линейни и нелинейни, алгебрични и диференциални уравнения, проблеми, свързани с теория на полето, и други. В структурите на тази архитектура, желателно е да се осигури връзка между процесорите, приложени подходящи математически зависимости. Обикновено, тези връзки наподобяват матрица, в която всеки процесор елемент е свързан със съседни такива.

По тази схема, системата построен първия си суперкомпютър - ILLIAC-IV, домашни паралелни системи - PS-2000, PS-3000. идея вектор обработка се използва широко в известни суперкомпютри като 205 и Cyber-Грей-I, II, III. Запушването на такива системи е необходимо да се промени превключване между процесорите, когато връзката между тях е различен от матрицата. В допълнение, задачи, позволявайки една матрица паралелизъм, представляват по-скоро тесен клас проблеми. Sun конструкции от този тип са основно специализирани структури суперкомпютри.

Третият тип архитектура MKOD включва изграждането на един вид процесор тръбопровод, в които резултатите от обработката са били предавани от един процесор до друга верига. Ползите от този вид лечение са ясни. Прототипът на тези изчисления може да бъде всяка производствена верига линия. В съвременните компютри на принципа на операциите, извършени комбиниране верига паралелно които оперират на различни функционални блокове, и всеки един от тях прави част от общ цикъл за обработка на инструкции.

В BC този вид транспортьор трябва да се образува група от процесори. Въпреки това, преходът към ниво система е много трудно да се открие такъв редовен герой в универсален компютри. Освен това на практика е невъзможно да се осигури и "по-голяма дължина" на конвейера, което се постига най-висок ефект. Въпреки това, схема конвейер е бил приложен в така наречените суперкомпютри скаларни процесори, които се използват като специални процесори за подкрепа на обработка вектор.

Архитектура MKMD Това предполага, че всички процесори в системата работят по своя собствена програма с потока инструкции. В най-простия случай те могат да бъдат автономни и независими. Тази схема е използването на слънцето често се използва при много големи центрове за данни за увеличаване на капацитета на пропускателната центъра. По-интересно е възможността за координирана работа на компютър (CPU), където всеки елемент прави част от цялостния проблем. Общият теоретичната основа на този вид работа е почти несъществуваща.

Класификация на паралелни изчислителни системи

Дори и кратък списък на видовете (Sun) на съвременните паралелни изчислителни системи става ясно, че за да се ориентират в това многообразие се нуждае от ясна система за класификация. Отговорът на основния въпрос - който положи основата за класификация - зависи от това колко по-специално класификационна система помага да се справят с факта, че слънцето е архитектурата и колко добре тази архитектура позволява да отговарят на определени предизвикателства. Опитите да се организира целия набор от архитектури на паралелни компютърни системи, предприети за дълго време и продължава и до днес, но досега не са довели до недвусмислени заключения. Цялостен преглед на съществуващите системи за класификация, Sun е показан в [5].

Класификация на Flynn

Сред всички системи за класификация на въздухоплавателните средства се считат за най-високото отличие на класирането, предложен през 1966 г. от М. Флин [99, 100]. Той се базира на концепцията на потока, който е определен като последователност от елементи, команди и данни се обработват от процесора. В зависимост от броя на команди и потоци от данни потоци Флин определя четири класа архитектури: SISD, MISD, SIMD, MIMD.

Фиг. 10.5. Архитектура на компютърни системи Флин: една - SISD; б - MISD;

в -SIMD; Г-н -MIMD