Информатика и вычислительная техника


Многопроцессорные вычислительные системы - часть 3


Структура типа МКМД (или MIMD Multiple Instruction Multiple Data), показанная на рис. 12.11, является наиболее общей и универсальной. В ней реализуются множественные потоки и команд, и данных. При этом процессоры, хотя имеют определенную самостоятельность, достаточно сильно связаны общей памятью команд и данных, а их совместная работа организована общей операционной системой.

Данная структура содержит определенное количество сравнительно простых процессоров, соединенных между собой и памятью так, что образуется матрица, узлами которой являются сами процессоры. По этой причине вычислительные системы, имеющие структуру типа МКМД, получили название матричных.

254

Рис. 12.11. Вычислительная система со структурой МКМД

По существу, в структуре МКМД речь идет о наиболее широком распараллеливании вычислительного процесса, при котором отдельные части этого процесса реализуются соответствующими процессорами. Последние, в свою очередь, согласованно взаимодействуют между собой, обеспечивая эффективное решение задачи в целом. Иными словами, осуществляется параллельно - последовательная обработка, когда наряду с конвейером команд реализуется конвейер данных. Сочетание этих двух конвейеров позволяет значительно повысить производительность вычислительных систем. Общая теоретическая база для разработки таких систем в настоящее время пока отсутствует, хотя исследования в этом направлении ведутся интенсивно.

Применение многопроцессорных структур является наиболее реальным средством построения высокопроизводительных ЭВМ (суперЭВМ) и сверхпроизводительных вычислительных систем.

Нужно сказать, что увеличение производительности вычислительных систем всегда связано с необходимостью значительного увеличения емкости оперативной памяти. На современном этапе развития вычислительной техники действует интуитивно сформированный и подтверждаемый на практике критерий сбалансированности ресурсов ЭВМ - производительности в 1 миллион операций в секунду должно соответствовать не менее 1 Мбайта оперативной памяти.




Начало  Назад  Вперед