Введение в архитектуру компьютеров


Направления повышения эффективности компьютеров


Как было отмечено выше, общие подходы к повышению производительности вычислительной техники развиваются в двух основных направлениях: увеличение быстродействия элементной базы и развитие существующих и создание новых архитектур вычислительных средств.

Первый подход ограничен параметрами физических элементов, связанных со скоростью распространения сигнала по физическим линиям связи. Другой путь требует тщательного исследования механизма взаимодействия процессов в системах параллельного действия (СПД), в частности и в однопроцессорных системах при мультиобработке, и на его основе совершенствования логики вычислений, в том числе развития методов параллельной обработки информации.

СПД создаются путем объединения отдельных компонент (модулей) в единую обрабатывающую среду. В качестве компонент такой среды могут выступать вычислительные системы (ВС), отдельные ЭВМ, процессоры общего и специального назначения, транспьютеры ит. д.

Одной из разновидностей высокопроизводительных вычислительных систем (ВВС) являются однородные ВС, где в качестве функциональных модулей используются блоки, имеющие архитектуру ЭВМ. Положенные в их основу такие принципы, как:

·    параллельность выполнения большого количества операций,

·    автоматическая настраиваемость структуры на решаемую задачу,

·    конструктивная однородность,

длительное время использовались различными разработчиками ВВС с целью достичь сколь угодно большой производительности, гибкости в управлении, надежности и высокой технологичности в изготовлении.

Теперь стало ясно, что разумной альтернативой последовательной обработки является создание архитектур, базирующихся на параллельной обработке алгоритма и распределенности данных по многим процессорам.

На сегодня установилась классификация ВВС, базирующихся на порядке поступления потоков команд и данных на обработку. Их структуры образуют следующие четыре класса:

*                   одиночный поток команд – одиночный поток данных (SISD).


- Начало -  - Назад -  - Вперед -