Мультипроцессорные вычислительные системы

Предназначены для повышения производительности задач 2-ого класса.

В то время, как многомашинные комплексы предназначены либо для повышения производительности при обработке задач, обладающих свойством независимости на уровне задач, либо повышения надежности вычислительных систем.

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Используются для повышения производительности при решении задач, характеризующихся параллелизмом независимостью ветвей.

Особенности:

1. ЦП работают с общей памятью

2. Для ядра имеется общее ВУ и общая ОС.

Классификация мультипроцессорных ВС:

1. На основе общей шины

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Только два устройства могут общаться между собой, т.е. малая производительность.

Достоинства: простота, система просто наращивается.

Недостатки: низкая надежность, т.к. если общая шина выходит из строя, то вся система тоже выходит из строя. Низкое быстродействие.

2. На основе коммутационной матрицы.

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Достоинства: Высокая производительность надежность (выше чем в первом случае).

Недостатки: Малая гибкость, чтобы нарастить систему, надо переделать всю коммутационную матрицу.

3. С многовходовой памятью. (ОП)

ОКМД

В системе существует матрица процессоров, т.о. все процессоры вычислительной системы выполняют одну и ту же команду над своими различными данными, таким образом получается матрица результатов. Т.е. эти системы предназначены для решения задач 3-его класса ( задачи с одним алгоритмом, но различными объектами).

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Системы, относящиеся к классу ОКМД – одна из разновидностей векторных вычислительных систем.

Особенности матричных ВС:

1. Общее УУ для всех процессорных модулей.

2. Все процессоры одновременно выполняют одну и туже команду, но над различными данными.

Сложно установить связи между отдельными ЦП, если между ними не предусматривается прямых связей.

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Векторная ВС предназначена для обработки векторов.

В векторных вычислительных системах в формате команд вводится дополнительное поле, указывающее длину вектора.

Векторная команда:

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Если задача не векторизируется, то прироста производительности не будет.

МКОД. Конвейерные векторные ВС.

Мультипроцессорные вычислительные системы - student2.ru

Конвейер на уровне данных может использоваться только тогда, когда имеются векторные данные (имеются векторные регистры). При конвейерной обработке данных нет информационной зависимости.

Методы повышения производительности:

1. Конвейерная обработка на уровне команд (см. 286-процессор).

2. Конвейерная обработка на уровне данных (характерна для векторных вычислительных систем). Каждый такт выводит результат.

Наши рекомендации