Вычислительные системы класса SIMD (векторные, матричные, ассоциативные, систолические).
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

SIMD - Single Instruction, Multiple Data- Вычислительная система с одиночным потоком команд и множественным потоком данных.

Векторные – векторный процессор – это такой процессор, в котором операндами некоторых команд могут выступать упорядоченные массивы данных – векторы. Векторный процессор может быть реализован в двух вариантах. В первом варианте он пресдтавляет собой дополнительный блок к универсальной ВМ или ВС. Во втором – векторный процессор – основа самостоятельной ВС.

Матричные – предназначаются для обработки больших массивов данных. В основе матричных систем лежит матричный процессор, состоящий из регулярного массива процессорных элементов. Параллельная обработка множественных элементов данных осуществляется массивом процессоров. Единый поток команд, управляющий обработкой данных в массиве процессоров, генерируется контроллером массива процессоров.

Ассоциативные – в основу положено ассоциативное запоминающее устройство, а точнее – ассоциативный процессор на основе такого ЗУ. Ассоциативная память (матрица) представляет собой такое ЗУ, в которой выборка информации осуществляется не по адресу операнда, а по отличительным признакам. Запись втрадиционное ассоциативное ЗУ так же проиводится не по адресу, а в одну из незанятых ячеек.

Систолические – Авторы идеи систолической матрицы предложили организовать вычисления так, чтобы данные на своем пути проходили от считывания из памяти до возвращения обратно в память через как можно большее число процессорных элементов.

 

 

Вычислительные системы класса MIMD (симметричные, кластерные ВС, системы с массовым

Параллелизмом).

MIMD - Multiple Instruction, Multiple Data – системы c множественным потоком команд и

множественным потоком данных; к подобному классу систем относится большинство параллельных многопроцессорных вычислительных систем.

Симметричные - Группа процессоров работает с общей ОП, при этом процессор имеет свой КЭШ, вычислительная система работает под управление одной ОС, процессоры обмениваются информацией через ОП, данная система обрабатывает все типы задач, использование общей ОП увеличивает производительность и скорость обработки данных, масштабируемость ограниченна и зависит от объема ОП.

Кластерные ВС - Кластеризация – технология, с помощью которой несколько серверов, сами являющиеся вычислительными системами, объединяются в единую систему более высокого ранга для повышения эффективности функционирования системы в целом.

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

Один из первых архитекторов кластерной технологии Грегори Пфистер (Gregory F. Pfister) дал кластеру следующее определение: «Кластер — это разновидность параллельной или распределенной системы, которая: состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс». Иными словами, кластер компьютеров представляет собой несколько объединенных компьютеров, управляемых и используемых как единое целое. Они называются узлами и могут быть одно- или мультипроцессорными. В классической схеме при работе с приложениями все узлы разделяют внешнюю память на массиве жестких дисков, используя внутренние дисковые накопители для специальных функций (например, системных).Обычно различают следующие основные виды кластеров:

Кластеры высокой доступности(High-availability clusters, HA)

Кластеры распределения нагрузки (Load balancing clusters)

Кластеры повышенной производительности(High-performance clusters, HPC)

grid-системы

Системы с массовым параллелизмом – главные особенности – стандартные МП, физически распределенная память, сеть соединений с высокой пропускной способностью и малыми задержками, хорошая масштабируемость, асинхронная MIMD система с пересылкой сообщений, множество процессоров, имеющих отдельные адресные пространства. Так же для этих систем характерно наличие единого управляющего устройства, которое распределяет задания между множеством подчиненных ему устройств.

 

Дата: 2019-12-10, просмотров: 377.