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.

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

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.

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).

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.

Векторная ВС предназначена для обработки векторов.

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

Векторная команда:

Если задача не векторизируется, то прироста производительности не будет.

МКОД. Конвейерные векторные ВС.

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.