Векторно-конвеєрні комп’ютери
Векторо-конвеєрні комп’ютери вперше були розроблені в 1976 р. Їх архітектура організована наступним чином:
ВР – верхній регістр
БК – буфер команд
ВВ – пристрій вводу-виводу
ЗП – запам’ятовуючі пристрої
Кожен процесор має набір стандартів, склярних і векторних регістрів. Команди поступають до процесора через свою шину команд і записуються в буфер команд, що представляє собою конвеєр. Такий процесор здатен виконувати певні множини команд, які завчасно записує на конвеєр, що знаходиться в середині самого процесора. Команда складається з скалярних і векторних операндів, які при поступленні команди з пам’яті в процесор паралельно записуються в скалярні і векторні регістри, тому такі процесори були названі векторно-конвеєрні. Наявність секції між процесорною взаємодією дозволяє передавати швидко дані в обхід загальної пам’яті.
Паралельні комп’ютери з спільною пам’яттю
В комп’ютерах такої архітектури всі процесори і модулі пам’яті зв’язані між собою з допомогою спеціальної з’єднуючої мережі.
ЗМ – зв’язуюча мережа
В кожного процесора є внутрішній кеш (К), але до доступу до даних він використовує загальну пам’ять через зв’язуючу мережу.
При кількості процесорів від 2 до 32 зв’язуюча мережа реалізовується у вигляді шини пам’яті або комутатора. Такий паралельний комп’ютер називається однорівневим і в літературі позначається UMA (Unified Memory Access). Через те, що час доступу кожного з процесорів до любого участку пам’яті є однакова, такі комп’ютери називають ще симетричними багатопроцесорними комп’ютерами. У великих комп’ютерах з більшою кількістю процесорів (десятки, сотні) пам’ять організована ієрархічно. З’єднувальна мережа має вид деревоподібного набору перемикачів і областей пам’яті. Відповідно певна область пам’яті є ближча до певного процесора, а певна область пам’яті є дальша від нього. Перевагою такої організації пам’яті є запобігання перевантаження з’єднувальної мережі, як у випадку з UMA-машинами. У випадку деревоподібної організації спільної пам’яті така машина називається NUMA-машиною (неоднаковий час доступу до спільної пам’яті).
Паралельні комп’ютери з розподіленою пам’яттю
В комп’ютерах такої архітектури також є з’єднувальна мережа, але кожен процесор при цьому має свою пам’ять.
З’єднувальна мережа підтримує передачу повідомлень, а не операції читання запису пам’яті. Кожен процесор взаємодіє тільки зі своєю пам’яттю. Збільшується швидкість доступу до пам’яті, нема необхідності узгоджувати вміст кешу і пам’яті, взаємодія між процесорами здійснюється за допомогою повідомлень.
Концепція grid або метакомп’ютеринг
Основа цієї концепції базується на ідеї кластерних обчислень.
Обчислювальний кластер – це система стандартних комп’ютерів, бажано з однаковою обчислювальною потужністю, з’єднаних за допомогою стандартної локальної обчислювальної мережі.
На них завантажене спеціальне програмне забезпечення, яке дозволяє розглядати комп’ютери, з’єднані в кластер в якості однієї обчислювальної системи. Зараз технологія кластерів практично доступна любому університету чи приватній фірмі. Базуючись на кластерних обчисленнях система GRID розглядає мережу Internet, як однин самий великий комп’ютер в світі. Ніяка обчислювальна система в світі не зрівняється з параметрами пікової продуктивності, об’єму оперативної та дискової пам’яті, з тими сумарними ресурсами, що мають комп’ютери, які під’єднані до Internetу. Така система, тобто комп’ютери, що під’єднані до Internetу і дають свої обчислювальні потужності для виконання якоїсь задачі називається метакомп’ютеринг. Зовсім не обов’язково розглядати Internet в якості комунікаційного середовища метакомп’ютера, цю роль може виконати будь-яка мережева технологія.