Матричный процессор illiac IV
Векторный процессор (vector processor) очень похож на матричный процессор (array processor). Как и матричный процессор, он очень эффективен при выполнении последовательности операций над парами элементов данных. Но, в отличие от первого (array processor), все операции сложения выполняются в одном блоке суммирования, который имеет конвейерную структуру.
Матричные процессоры в настоящее время не выпускаются, но принцип, на котором они основаны, по-прежнему актуален. Аналогичная идея применяется в наборах MMX- и SSE- команд процессоров Pentium, и она решает успешно задачу ускоренного выполнения мультимедийных программ.
Мультипроцессоры.
Элементы массивно-параллельного процессора связаны между собой, поскольку их работу контролирует один блок управления. Система нескольких параллельных процессоров, разделяющих общую память, называется мультипроцессором. Поскольку каждый процессор может записывать или считывать информацию из любой части памяти, их работа должна согласовываться программным обеспечением, чтобы не допустить каких-либо пересечений.
Возможны разные способы воплощения этой идеи. Самый простой из них — наличие одной шипы, соединяющей несколько процессоров и одну общую память. Такие системы производят многие компании.
Нетрудно понять, что при наличии большого числа быстро работающих процессоров, которые постоянно пытаются получить доступ к памяти через одну и ту же шину, будут возникать конфликты. Чтобы разрешить эту проблему и повысить производительность компьютера, были разработаны различные модели. В таком компьютере каждый процессор имеет свою собственную локальную память, которая недоступна для других процессоров. Эта память используется для программ и данных, которые не нужно разделять между несколькими процессорами. При доступе к локальной памяти главная шина не используется, и, таким образом, поток информации в этой шине снижается. Возможны и другие варианты решения проблемы (например, кэш-память).
ШИНА
Мультипроцессор с единственной шиной и общей памятью
Локальные модули памяти
Шина
Мультипроцессор с собственной локальной памятью для каждого процессора
Производительность.
Оценить производительность компьютера бывает довольно непросто. Разнообразие и сложность современных программных систем в сочетании с широким спектром технологий улучшения производительности, применяемых разработчиками оборудования, сделали оценку производительности еще сложнее.
При выборе компьютера из нескольких разных моделей производительность считается весьма важным свойством. Покупателям, а следовательно и разработчикам, важна точность оценки и сравнения различных компьютеров. Знают об этом и продавцы компьютеров. Зачастую продавцам хочется представить компьютер в наилучшем свете, независимо от того, отвечает ли он запросам потребителя. Поэтому при выборе компьютера нужно знать, как наилучшим образом определить уровень производительности и какие ограничения существуют при измерении производительности.
Определение производительности.
Что мы имеем в виду, когда говорим, что один компьютер по сравнению с другим обладает более высокой производительностью? Хотя этот вопрос может показаться очень простым, приводимая здесь аналогия с пассажирами самолетов показывает, насколько коварен может быть вопрос о производительности. В табл. показаны обычные пассажирские самолеты, а также их крейсерская скорость, дальность и вместимость. Если нужно узнать, какой из самолетов, перечисленных в таблице, обладает лучшей производительностью, сначала следует определить само понятие производительности. Например, рассматривая различные оценки производительности, мы выяснили, что самая высокая крейсерская скорость у Конкорда, самолет с наилучшим показателем дальности полета — DC-8, а наилучшая вместимость у Боинга 747.