ЛЕКЦИЯ 23. ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ

(а), состояние каждой ступени в зависимости от количества пройденных циклов

(б). Показано 9 циклов

Рисунок 23.2 – Сдвоенный пятиступенчатый конвейер с общим блоком выборки

команд

использованию памяти:
с общей памятью («разделяемая память»);
с локальной памятью

для каждого процессора («распределенная память»).

III. По способу обмена между процессорами:
через общую память;
через передачу сообщений.

IV. По способу загрузки данных:
с последовательной загрузкой (по битам);
с параллельной загрузкой (по словам);
с последовательно-параллельной загрузкой.

в векторых и матричных ВС);
параллелизм независимых ветвей («крупнозернистый» или

«Coarse Grain» – используется в симметричных МПС – SMP);
«мелкозернистый» («Fine Grain») параллелизм – используется в МПС типа MIMD, в системах с массовым параллелизмом и др.;
параллелизм смежных операций (Instruction Level Parallelism – ILP) – используется в ЭВМ с длинным командным словом – VLIW и др.

с выделенным коммутатором;
с общей шиной;
линейный или матричный массивы

(связаны друг с другом соседние процессоры) ;
гиперкубы (связаны соседние ПЭ, но массивы многомерные);
параллельные машины с изменяемой конфигурацией связей;
с программируемыми коммутаторами.

цепью (сетью) – один уровень коммутации;
с кластерной коммутацией (когда группы

вычислительных устройств объединены с помощью одной системы коммутации, а внутри каждой группы используется другая).
VIII. По степени распределенности ВС:
локальные вычислительные системы;
вычислительные комплексы (в том числе – сильносвязанные – с обменом через общую память и слабосвязанные – с обменом через передачу сообщений).
как вариант вычислительных комплексов – кластерные архитектуры;
распределенные вычислительные комплексы, в том числе – сети ЭВМ и распределенные кластерные системы.

Флинн выделяет четыре класса архитектур: SISD, MISD, SIMD, MIMD. Потоки команд

и данных в какой-то степени независимы, поэтому сущест­вует четыре комбинации таких потоков.

MIMD-архитектура