Разделы презентаций
- Разное
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Геометрия
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ Параллельные вычисления
Содержание
- 1. АРХИТЕКТУРА СОВРЕМЕННЫХ ЭВМ Параллельные вычисления
- 2. Уровни параллелизмаВ процессоре КонвейризацияСуперскалярностьУдлинение длины командДополнительные специализированные процессорыМногоядерностьМногопроцессорность (Сильносвязанный параллелизм)Кластеры (Слабосвязанный параллелизм)
- 3. Архитектуры параллельных компьютеров(a) На чипе (b) Сопроцессор (c)Мультипроцессор(d) Мультикомпьютер (e) Грид
- 4. Параллелизм на уровне команд(a) Конвейер (b) Посл-ть VLIW инструкций(c) Поток команд с отмеченными связками
- 5. TriMedia VLIW командаТипичная команда TriMedia.
- 6. Функциональные блокиОперации с константами (5)АЛУ целочисленных операций
- 7. Внутрипроцессорная многопоточность (1)(a) – (c) Три потока.
- 8. Внутрипроцессорная многопоточность (2)Многопоточность в сдвоенном процессоре(a) Мелкомодульная многопоточность(b) Крупномодульная многопоточность(c) Синхронная многопоточность
- 9. Варианты повышения производительностиПовышение тактовой частотыРазмещение на одной микросхеме двух процессоровВведение новых функциональных блоковУдлинение конвейераИспользование многопоточности
- 10. Гомогенные однокристальные микропроцессорыОднокристальные мультипроцессоры. (a) Два конвейера (b) Два ядра
- 11. Гетерогенные однокристальные мультипроцессоры
- 12. Архитектура CoreConnectAn example of the IBM CoreConnect architecture.
- 13. Мультипроцессоры(a) Мультипроцессор с 16 ЦПУ, разделяющих общую
- 14. Мультикомпьютеры (1)
- 15. Мультикомпьютеры (2)
- 16. Систематика Флинна (Flynn) Классификация по способам взаимодействия
- 17. Детализация систематики Флинна… Дальнейшее разделение типов многопроцессорных
- 18. Классификация вычислительных систем
- 19. Мультипроцессоры с использованием единой общей памяти (shared
- 20. Мультипроцессоры с использованием единой общей памяти…Классификация вычислительных систем
- 21. Мультипроцессоры с использованием физически распределенной памяти (distributed
- 22. Мультипроцессоры с использованием физически распределенной памяти…Классификация вычислительных систем
- 23. Мультикомпьютеры…Не обеспечивают общий доступ ко всей имеющейся
- 24. Преимущества:Могут быть образованы на базе уже существующих
- 25. Недостатки:Организация взаимодействия вычислительных узлов кластера при помощи
- 26. Скачать презентанцию
Уровни параллелизмаВ процессоре КонвейризацияСуперскалярностьУдлинение длины командДополнительные специализированные процессорыМногоядерностьМногопроцессорность (Сильносвязанный параллелизм)Кластеры (Слабосвязанный параллелизм)
Слайды и текст этой презентации
Слайд 2Уровни параллелизма
В процессоре
Конвейризация
Суперскалярность
Удлинение длины команд
Дополнительные специализированные процессоры
Многоядерность
Многопроцессорность (Сильносвязанный параллелизм)
Кластеры
(Слабосвязанный параллелизм)
Слайд 3Архитектуры параллельных компьютеров
(a) На чипе (b) Сопроцессор (c)Мультипроцессор
(d) Мультикомпьютер (e)
Грид
Слайд 4Параллелизм на уровне команд
(a) Конвейер (b) Посл-ть VLIW инструкций
(c) Поток
команд с отмеченными связками
Слайд 6Функциональные блоки
Операции с константами (5)
АЛУ целочисленных операций (5)
Сдвиги (2)
Загрузка и
сохранение из памяти (2)
Умножение целых и вещественных чисел (2)
АЛУ операций
с плавающей точкой (2)Сравнение чисел с плавающей точкой (1)
Извлечение квадратного корня (1)
Ветвления (3)
АЛУ ЦОС (2)
Умножитель для ЦОС (2)
Слайд 7Внутрипроцессорная многопоточность (1)
(a) – (c) Три потока. Пустые квадраты означают
простой в ожидании данных из памяти (d) Мелкомодульная многопоточность
(e)
Крупномодульная многопоточность
Слайд 8Внутрипроцессорная многопоточность (2)
Многопоточность в сдвоенном процессоре
(a) Мелкомодульная многопоточность
(b) Крупномодульная многопоточность
(c)
Синхронная многопоточность
Слайд 9Варианты повышения производительности
Повышение тактовой частоты
Размещение на одной микросхеме двух процессоров
Введение
новых функциональных блоков
Удлинение конвейера
Использование многопоточности
Слайд 10Гомогенные однокристальные микропроцессоры
Однокристальные мультипроцессоры.
(a) Два конвейера (b) Два
ядра
Слайд 13Мультипроцессоры
(a) Мультипроцессор с 16 ЦПУ, разделяющих общую память
(b) Изображение, разбивается
на 16 частей, каждое обрабатывается своим ЦПУ
Слайд 16Систематика Флинна (Flynn)
Классификация по способам взаимодействия последовательностей (потоков) выполняемых
команд и обрабатываемых данных:
SISD (Single Instruction, Single Data)
SIMD (Single
Instruction, Multiple Data) MISD (Multiple Instruction, Single Data)
MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data)
Классификация вычислительных систем
Практически все виды параллельных систем, несмотря на их существенную разнородность, относятся к одной группе MIMD
Слайд 17Детализация систематики Флинна…
Дальнейшее разделение типов многопроцессорных систем основывается на
используемых способах организации оперативной памяти,
Позволяет различать два важных типа многопроцессорных
систем: multiprocessors (мультипроцессоры или системы с общей разделяемой памятью),
multicomputers (мультикомпьютеры или системы с распределенной памятью).
Классификация вычислительных систем
Слайд 19Мультипроцессоры с использованием единой общей памяти (shared memory)…
Обеспечивается однородный
доступ к памяти (uniform memory access or UMA),
Являются основой
для построения: векторных параллельных процессоров (parallel vector processor or PVP). Примеры: Cray T90,
симметричных мультипроцессоров (symmetric multiprocessor or SMP). Примеры: IBM eServer, Sun StarFire, HP Superdome, SGI Origin.
Классификация вычислительных систем
Слайд 21Мультипроцессоры с использованием физически распределенной памяти (distributed shared memory or
DSM):
Неоднородный доступ к памяти (non-uniform memory access or NUMA),
Среди
систем такого типа выделяют:cache-only memory architecture or COMA (системы KSR-1 и DDM),
cache-coherent NUMA or CC-NUMA (системы SGI Origin 2000, Sun HPC 10000, IBM/Sequent NUMA-Q 2000),
non-cache coherent NUMA or NCC-NUMA (система Cray T3E).
Классификация вычислительных систем
Слайд 22Мультипроцессоры с использованием физически распределенной памяти…
Классификация вычислительных систем
Слайд 23Мультикомпьютеры…
Не обеспечивают общий доступ ко всей имеющейся в системах памяти
(no-remote memory access or NORMA),
Каждый процессор системы может использовать только
свою локальную памятьКлассификация вычислительных систем
Слайд 24Преимущества:
Могут быть образованы на базе уже существующих у потребителей отдельных
компьютеров, либо же сконструированы из типовых компьютерных элементов;
Повышение вычислительной
мощности отдельных процессоров позволяет строить кластеры из сравнительно небольшого количества отдельных компьютеров (lowly parallel processing),Для параллельного выполнения в алгоритмах достаточно выделять только крупные независимые части расчетов (coarse granularity).
Кластеры
Слайд 25Недостатки:
Организация взаимодействия вычислительных узлов кластера при помощи передачи сообщений обычно
приводит к значительным временным задержкам
Дополнительные ограничения на тип разрабатываемых параллельных
алгоритмов и программ (низкая интенсивность потоков передачи данных)Кластеры
