- •Структура эвм
- •Структура машинного цикла
- •Структура и типы команд
- •3Х адресные команды
- •2Х адресные команды
- •1О адресные команды
- •Процессоры семейства pdp-11. Вычислительные системы параллельной обработки данных. Параллельная обработка как архитектурный способ повышения производительности.
- •Преимущества параллельной архитектуры:
- •Классификация систем параллельной обработки данных.
- •Классификация мультипроцессорных систем по способу организации основной памяти.
- •Мультипроцессорные системы с распределительной памятью
- •Топология из 4х процессорных блоков. Двумерный гиперкуб.
- •Способы организации внутренней памяти мультипроцессорных систем.
- •Топология внутренних связей многопроцессорных систем.
- •Сеть связи через общую шину.
- •Общая шина с арбитром.
- •Кольцевая структура.
- •Связи типа «звезда».
- •Улучшение возможностей связывания между процессорами.
- •Коммутаторы внутренних связей.
- •Однокаскадный коммутатор «Тасовка».
- •Многокаскадная коммутирующая сеть «Омега».
- •Состояние производства использования высокопроизводительных вычислительных систем.
- •Развитие архитектурных систем с общей разделяемой памятью.
- •Шина слежения за когерентностью данных.
- •Мультипроцессорная система Power Scale.
- •Архитектура вычислительных систем с распределенной разделяемой памятью.
- •Архитектура numa.
- •Развитие архитектуры мп для высокопроизводительных вычислительных систем.
- •Увеличение состава и числа функциональных устройств.
- •Интеграция функции.
- •Тенденция изменения архитектуры систем параллельной обработки на кристалле.
- •Вычислительные системы на кристалле.
Интеграция функции.
С увеличением интеграции микросхем появилась возможность создания целых систем на одном кристалле, такие систему наз-ся «Sistem on chip». На кристалле теперь интегрирующие функции. Для их выполнения ранее требовались наборы микросхем, сетевые платы и другие устройства. При интеграции функционирующих элементов системы на одном кристалле естественным образом уменьшается задержка при информационных обменах за счет того, что при близкорасположенных элементах время передачи информации между ними очень мало, а уменьшение информационной задержки приводит к быстродействию системы. С другой стороны, уменьшение количества микросхем, упрощает изготовление функционирующих плат, устройств, что уменьшают стоимость системы и повышают её надежность. Таким образом, интеграция функционирующей системы на кристалле, улучшает все общетехнические показатели системы. В качестве примера можно привести изготовление стандартных интерфейсов на одном кристалле для сетевых и телекоммуникационных соединений.
Тенденция изменения архитектуры систем параллельной обработки на кристалле.
Рост производительности систем обеспечивается различными способами:
-
Совершенствованием элементной базы.
-
Повышением тактовой частоты работы устройств.
-
Развитие структуры системы.
Мультипроцессорные системы на кристалле обычно обозначаются аббревиатурой СМР. Как и в обычных мультипроцессорных системах, мультипроцессорная система на кристалле в первую очередь использует симметричные системы, т.е. мультипроцессорные системы на кристалле симметричные. Следует отметить достоинство таких симметричных систем:
-
Относительная простота разработки.
-
Интенсивное взаимодействие ядер.
-
Относительная простота программирования.
Недостатком является то, что они однотредовые системы.
Для преодоления этого недостатка используется мультитредовая система на кристалле. В ней организовано параллельное выполнение нескольких тредов с совместным использованием ресурсов на кристалле. Под тредом понимается измерительный вычислительный процесс с собственными командами и данными.
Отметим особенности мультитредовых систем на кристалле:
-
одновременное выполнение2х и более тредов в однопроцессорном ядре;
-
более эффективное соотношение производительности к площади кристалла.
Вычислительные системы на кристалле.
Полупроводниковые структуры интегральных микросхем формируются с использованием планарной технологии. Это означает, что они создаются путем нанесения проводящих слоев на поверхность пластин. Разновидность материалов, наносимых на кремниевую пластину и методы их нанесения являются основой технологии создания микросхем.
На кристалле теперь интегрирующие функции. Для их выполнения ранее требовались наборы микросхем, сетевые платы и другие устройства. При интеграции функционирующих элементов системы на одном кристалле естественным образом уменьшается задержка при информационных обменах за счет того, что при близкорасположенных элементах время передачи информации между ними очень мало, а уменьшение информационной задержки приводит к быстродействию системы.