- •1.Достижения и перспективы развития вычислительной техники.
- •Японская программа по развитию вычислительной техники:
- •Задачи:
- •Существуют трансляторы с полуестетвенных языков
- •Основной язык: Prolog
- •3.Эволюция развития архитектур вс
- •2.Пути развития вычислительных систем (вс). Пять японских программ о развитии и внедрении средств вычислительной техники.
- •1.Развитие элементной базы
- •2.Развитие архитектуры вычислительных систем
- •3.Развитие новых методов вычислений Японская программа по развитию вычислительной техники:
- •Создание эвм 5-го поколения для решения задач, связанных с нечисловой обработкой информации (данные не в числовых функциях, а в символах, нечетких изображениях)
- •4.Развитие элементной базы вс.
- •5.Развитие новых методов вычислений в вс.
- •6.Сравнительный анализ режимов и алгоритмов обработки информации в вс Сравнительные возможности двух методов организации параллельных вычислений: метод конвейеризации и метод параллелизма.
- •7.Абстрактная архитектура вс. Основные модули и интерфейсы
- •Арифметический и командный конвейер
- •8.Диаграмма выполнения команды в машине фон Неймана. «Узкие места» при выполнении команды в последовательной вс. Методы устранения «узких» мест.
- •9.Арифметический и командный конвейер.
- •10. Способы выбора количества уровней совмещения (ступеней) в командном конвейере
- •Тип решаемой задачи.
- •Стоимость организации вычислений.
- •11.Классификационные схемы архитектур вс (по Флинну, по Энслоу). Достоинства и недостатки каждой из классификаций.
- •Многовходовые
- •Несимметричные(системы с неоднородными процессорами)
- •5.Вс с матричными (векторными) процессорами (Архитектура мрр)
- •12.Матричные вс с ассоциативной обработкой инф-ции на примере вс pepe.
- •13.Транспьютеры. Практическое применение
- •14.Вс на основе систолических и волновых матриц
- •Волновая матрица.
- •15.Анализ производ-ти мультипроцессорных вс. Коэффициент ускорения вычислений. Проблемы достижимости линейного роста производительности.
- •16.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс. Шина. Кольцо.
- •17.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс. Конвейер
- •18.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс. Гиперкуб
- •19.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс. Дерево.
- •2 0.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс. Пирамида
- •21.Достоинства и недостатки видов соединений вычислительных модулей в высокопроизводительных вс Древовидно-матричная структура
- •22. Вычислительная поверхность «Meiko» для создания мультипроцессорной системы с заданными свойствами.
- •23.Сравнительные возможности двух методов организации параллельных вычислений в вс: конвейеризации и мультипроцессирования.
- •24. Способы распределения задач по процессорам в мультипроцессорных вс.
- •25. Алгоритм распределения задач по методу Перт.
Несимметричные(системы с неоднородными процессорами)
Обработка на неоднородных вычислительных модулях. 1 – неизменяемая часть (ядро);
2
– изменяемая часть (спецоборудование);
3 – ПО (специальная ОС) (разнородные
части объединяет в единую систему)
Достоинства: высокая надежность, возможность адаптации к различным массам решаемых задач.
5.Вс с матричными (векторными) процессорами (Архитектура мрр)
Параллельность обработки блоков информации. Три потока информации: p1, p2, p3
М
КМД
ОКМД – при данной схеме, устройство обработки данных называется элементарным процессором. Так как каждый из процессоров имеет локальную память, то команда, которая попадает на процессор имеет один и тот же адрес
Устройства обработки данных (АЛУ, называются элементарными процессорами, в них отсутствует УА и присутствует только ОА). Одна команда выполняется над различными полями данных.
П
ример:
Первый
проект такой системы назывался SOLOMON.
Должен был содержать 1024 процессора.
УП – управляющий процессор
Е – элементарный процессор
Каждый ПЭ в матрице соединен с четырьмя соседними и включает в себя процессор и ОЗУ 16кбит, разбитие на модули по 4 Кбит каждый
12.Матричные вс с ассоциативной обработкой инф-ции на примере вс pepe.
Элементные процессоры, объединенные в матрицы
б
ыл
реализован 1 квадрант (256 процессоров)
=> Illiac
– IV;
1млрд операций в секунду (4-я часть от
SOLOMON);
Состоит из 4-х квадрантов; Каждый
управляющий процессор имеет матрицу
8х8 Е
У каждого элементарного процессора имеется регистр режима работы, который определяет, как выполнить команду, или указывает , что команду выполнять не надо (определяет необходимость выполнения команды). (Подавались команды, они выполнялись процессорами. У процессора одна степень свободы: выполнить команду или не выполнить).
А = {а1, а2,… а64} В = {b1, b2,… b64} C = A + B. Достаточно одного такта матрицы 8Х8, чтобы выполнить команду С=А+В. а1, b2 – в первый процессор,…, а64, b64 – в 64 процессор. Эффективность – при режимах векторных и матричных вычислений.
Д
ругие
системы(наиболее известные): STARAN
– радиолокационные задачи, управление
воздушным движением, 32 ассоциативные
матрицы. PEPE
– “ансамбль параллельных процессоров”
– противоракетная оборона, Bell
Telphone
Laboratories.
Система PEPE
сочетает ассоциативную обработку
информации и организацию вычислений
с помощью матричных процессоров.
АВУ – управление своим вычислительным устройством; Е + ОЗУ – элементарный процессор; БУ КУ – блок управления корреляционным устройством; БУ Е - блок управления элементарными процессорами; БУ АВУ – блок управления ассоциативным вычислительным устройством; Е – элементарный процессор; К – корреляционное устройство
Сочетание настройки, выполнения, … Ассоциативное ЗУ(запоминающее устройство) : не только блок хранения информации, но и логическая обработка данных, которые там находятся. Следующее направление связанно с матричной обработкой информации – Транспьютер (середина 70-х, Inmos – фирма, процессор назывался Т414). Транспьютер – элементарный процессор с RISK-архитектурой, который имел на плате специальный интерфейс для соединения с другими транспьютерами и организации в матрицы.
