|
II.Bob.Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan xotirali multiprotsessorlar va multikompyuterlar
|
| bet | 4/9 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 49,34 Kb. | | #230309 |
Bog'liq 1 (2)II.Bob.Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan xotirali multiprotsessorlar va multikompyuterlar.
Parallel kompyuterlar, taxminan, apparatning paralellikni qo'llab-quvvatlash darajasiga qarab tasniflanishi mumkin, ko'p yadroli va ko'p protsessorli kompyuterlar bitta mashina ichida bir nechta ishlov berish elementlariga ega, klasterlar, MPP va tarmoqlar bir xil kompyuterda ishlash uchun bir nechta kompyuterlardan foydalanadi. Ixtisoslashgan parallel kompyuter arxitekturalari ba'zida an'anaviy vazifalarni tezlashtirish uchun an'anaviy protsessorlar bilan birga qo'llaniladi.
Hisoblashlarni konveyrli tashkillashtirish.
Markaziy protsessor ma'lumotlarni qayta ishlashning asosiy operatsiyalarini amalga oshiradigan hisoblash tizimini yaratishda asosiy element hisoblanadi. Umumiy holda, har qanday mashina ko'rsatmalariga ishlov berish jarayonida amalga oshiriladigan barcha harakatlar odatda sikl deb ataladi. Mashina buyruqlarini qayta ishlash sikli quyidagi bosqichlarni o'z ichiga oladi:
• Operativ xotiradan buyruqlarni ajratib olish (IR);
• Amalga oshiriladigan operandalar soni, registrda va / yoki operativ xotirada joylashgan joyi va manzillari aniqlanadigan buyruqni dekodlash, shuningdek ular qaysi operatsiyani bajarish kerakligini (DC) aniqlaydi.
• oldingi bosqichda yaratilgan ma'muriy manzillarda (ID) operativ xotirasidan ma'lumotlarni chiqarib olish;
Operandlarda arifmetik-mantiqiy o'zgarishlarni amalga oshirish bilan bog'liq ma'lumotlarni qayta ishlash (OD);
Natijalarni protsessorning registr xotirasida yoki tasodifiy kirish xotirasida (SR) yozish;
• Mashina yo'riqnomalarini (PR) qayta ishlashda alohida holatlar yuzaga kelganda reaktsiya mexanizmini amalga oshiradigan uzilishni qayta ishlash
Mashina buyruqlarini qayta ishlash tsikli (COMC) har bir qadam ichidagi harakatlar ketma-ket bajarilishi sifatida amalga oshirilishi mumkin. Bunday holda, oldingi buyruq bajarilgunga qadar keyingi mashina buyrug'ini qayta ishlashni boshlash mumkin emas. Protsessorning ishlashini doimiy ishlash printsipi bilan ishlov berish mashinasining ishlashini faqat soat chastotasini ko'paytirish orqali oshirish mumkin. Shu bilan birga, protsessor ishlaydigan chastotaning ko'payishi, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan mantiqiy elementlari va ichki ulanish liniyalari orqali o'tishda signallarning tarqalishidagi kechikishlar tufayli yuzaga keladigan cheklovlarga ega. Shuning uchun protsessor chastotasini cheksiz ravishda oshirish mumkin emas. Protsessor elementining ish faoliyatini oshirishning alternativ usuli - bu mashina ko'rsatmalariga parallel ishlov berishdan foydalanish. Ushbu yo'nalish doirasida konveyer va super-konveyerli ishlov berish, hisob-kitoblarni superskalalar va vektorli tashkil etish tamoyillari joriy etilmoqda va amalda faol qo'llanilmoqda. Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan xotirali multiprotsessorlar va multikompyuterlar. Parallel kompyuterlar, bir vaqtda bir nechta bajaruvchilarning ishlashini ta'minlayan kompyuter tizimlardir. Ular, bajaruvchilar orasidagi ishni taqsimlash, ma'lumot almashish va ko'chirish jarayonlarini paralel ravishda bajarish imkonini beradi. Parallel kompyuterlar ikki turdagi arxitekturaga ega bo'lishi mumkin: umumiy xotirali multiprotsessorlar va ajratilgan xotirali multikompyuterlar. Umumiy xotirali multiprotsessorlar (Shared Memory Multiprocessors): Bu arxitekturada, bir xotira tizimi bir nechta bajaruvchilar (processorlar) orasida ulanadi. Bajaruvchilar o'zaro aloqalar orqali bu xotiraga murojaat qilishadi va ma'lumotlarni almashishadi. Har bir bajaruvchiga bir vaqtning o'zida o'ziga xos buyruqlar berilishi mumkin, ammo ularga o'rtasidagi xotiraga ham murojaat qilishlari mumkin. Bunday arxitekturada xotiraning tartibi va sinxronizatsiyasi muhimdir. Umumiy xotirali multiprotsessorlar, quyidagi turlarda ishlatiladi: SMP (Symmetric Multiprocessors), NUMA (Non-Uniform Memory Access), MPP (Massively Parallel Processors) va boshqalar. Ajratilgan xotirali multikompyuterlar (Distributed Memory Multicomputers): Bu arxitekturada bir nechta ajratilgan bajaruvchilar (processorlar) mavjud, va har bir bajaruvchida o'zining o'ziga xos xotira mavjud. Bajaruvchilar o'zlarining xotiralari bilan ishlaydilar va ma'lumot almashish uchun aloqalar orqali o'zaro aloqalar o'rnatishadi. Bu arxitektura, ma'lumot almashish va sinxronizatsiya uchun kommunikatsiya tarmoqlarini (network) qo'llaydi. Bunday arxitekturada har bir bajaruvchiga alohida buyruqlar berish mumkin. Ajratilgan xotirali multikompyuterlar, katta miqdordagi ma'lumotlarni parallel ravishda ishlash, texnologik hisobotlar va superkompyuterlarda foydalaniladi.Umumiy xotirali multiprotsessorlar va ajratilgan xotirali multikompyuterlar har birining o'ziga xos afzalliklarga ega. Umumiy xotirali multiprotsessorlar o'zaro aloqalar orqali bajaruvchilar orasidagi ma'lumot almashishni soddalashtiradi, ammo xotira tartibi va sinxronizatsiyasi muhimdir. Ajratilgan xotirali multikompyuterlar esa bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashishni yengillashtiradi, ammo kommunikatsiya tarmog'i yoki tarmoqlar orqali ma'lumot almashish uchun keng imkoniyatlar beradi. Arxitektura tanlash, bajaruvchilar to'plamining xususiyatlariga va dasturlash vazifalariga bog'liqdir.
|
| |
