|
MIMD arxitekturasi quyidagi xususiyatlarga ega bo'ladi
|
| bet | 6/9 | | Sana | 13.05.2024 | | Hajmi | 49,34 Kb. | | #230309 |
Bog'liq 1 (2)MIMD arxitekturasi quyidagi xususiyatlarga ega bo'ladi:
Bajaruvchilar soni: MIMD tizimida bir nechta bajaruvchilar (processor) bo'ladi. Ular o'z o'ziga xos buyruqlar bilan bajarish imkoniyatiga ega bo'lib, bir vaqtning o'zida alohida ishlarni bajarishlari mumkin.
Buyruqlar to'plami: Har bir bajaruvchiga o'ziga xos buyruqlar beriladi. Bu buyruqlar bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashish orqali ko'rsatiladi.
O'zaro aloqalar: Bajaruvchilar o'zaro aloqalar orqali ma'lumot almashishlari mumkin. Bu aloqalar uzatma tarmoqlari (bus), uzatma tomonlar yoki tarmoq protokollari orqali amalga oshiriladi.
Ma'lumot almashish: MIMD arxitekturasidagi bajaruvchilar o'zlariga xos ma'lumotlarga ega bo'lishadi. Ularning alohida ma'lumotlarga o'zgaruvchanliklari va bunday ma'lumotlarga o'xshash ishlash imkoniyati mavjud.
MIMD arxitekturasi muhim ish jarayonlari uchun foydalaniladi, masalan:
Paralel hisoblash: MIMD tizimida bir nechta bajaruvchilar bir vaqtning o'zida bir nechta hisoblash operatsiyalarini bajarishi mumkin. Bu intensiv hisoblash uchun katta miqdordagi ma'lumotni parallel ravishda ishlashda foydali bo'ladi.
Taqsimlangan vazifalar: MIMD arxitekturasi, taqsimlangan vazifalarni parallel ravishda bajarishga imkon beradi. Har bir bajaruvchi o'zining vazifasini bajarib, umumiy natijani olish uchun ma'lumot almashish orqali o'zaro aloqalar bilan hamkorlik qiladi.
Texnologik so'nggi bosqichlar: MIMD arxitekturasi, texnologik so'nggi bosqichlar uchun yaxshi bir asos bo'lib xizmat qiladi. Bu arxitektura, intensiv grafik ishlash, ma'lumot analizlari, mukammal ishlash uchun muhokamalarni parallel ravishda bajarish uchun keng foydalaniladi.
MIMD arxitekturasi, bajaruvchilar o'rtasidagi ma'lumot almashish, sinxronizatsiya va o'zaro aloqalar kabi muammolar uchun chindan ham kuchli tizimlarni talab qiladi. Bu arxitektura, ko'p nufuzli ma'lumot ishlab chiqarish uchun paralel hisoblashda ham mavjud bo'lib, keng doirasida qo'llaniladi.
Multiprocessor Sistemalar: Bu usulda bir nechta protsessor bir xotiraga bog'liq bo'lib, bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqlarni bajarishi mumkin. Bu protsessorlar o'zaro kommunikatsiya orqali ma'lumotlarni almashishadi va asosan bir xotira va periferiya qurilmalarni o'zaro almashishga ihtisoslashgan bo'lishi mumkin. Multicore Protsessorlar: Bu usulda bir prossesor o'zida bir nechta o'zaro ishlash o'zgaruvchilari (core)ga ega bo'ladi. Har bir core o'zining o'ziga xos bajarish va ma'lumotlar xotirasi bilan ta'minlanadi. Bu usulda har bir core bir vaqtning o'zida bir nechta buyruqni bajarishi mumkin. Vektorli Protsessorlar: Bu usulda protsessorlar vektor (massiv) ma'lumotlar bilan ishlashga ihtisoslashgan bo'lib, bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotlar operatsiyalarini bajarishi mumkin. Vektorli protsessorlar, intensiv hisoblash va grafik hisoblashdagi ko'p elementli ma'lumotlar uchun foydalaniladi. Grafiik Ilovachilar (GPU): GPU'lar intensiv grafik ishlash va ko'p elementli hisoblash uchun mo'ljallanganlar. Ularning arxitekturasi parallel ishlashga ihtisoslashgan bo'lib, bir nechta yoritish ishlarni bir vaqtning o'zida bajarishi mumkin. Paralel Tizimlar (FPGA va ASIC): FPGA (Field-Programmable Gate Array) va ASIC (Application-Specific Integrated Circuit) tizimlari, xususiy maqsadlar uchun paralel ishlashga ihtisoslashganlar. Ular ma'lumotlar uchun maxsus lojikalar va ma'lumotlar yo'laklarini o'zida o'zgartirishga imkon beradigan programmabellik bilan ajratilganlar. Bu usullar, protsessorlar, tizimlar va maqsadga qarab ta'riflanadi va foydalaniladigan maqsadlarga bog'liq ravishda tanlanadi. Ularning har biri bir nechta buyruqlarni bir vaqtning o'zida bajarish va ish rejimida parallel ishlashni ta'minlayadi. Bunda ma'lumot almashish, sinxronizatsiya va kommunikatsiya mekanizmalari muhim ahamiyatga ega bo'ladi. Parallel ishlov berish - bu umumiy vazifaning alohida qismlarini bajarish uchun ishlaydigan ikki yoki undan ortiq protsessorlarni (CPU) hisoblash usuli. Bir nechta protsessorlar orasida vazifaning turli qismlarini ajratish dasturni ishga tushirish vaqtini qisqartirishga yordam beradi. Bir nechta protsessorga ega har qanday tizim parallel ishlov berishni, shuningdek, bugungi kunda kompyuterlarda keng tarqalgan ko'p yadroli protsessorlarni amalga oshirishi mumkin. Ko'p yadroli protsessorlar - bu yaxshi ishlashi, quvvat sarfini kamaytirish va bir nechta vazifalarni samaraliroq qayta ishlash uchun ikki yoki undan ortiq protsessorni o'z ichiga olgan IC chiplari. Ushbu ko'p yadroli sozlashlar bir xil kompyuterda o'rnatilgan bir nechta alohida protsessorlarga o'xshaydi. Ko'pgina kompyuterlar ikkitadan to'rttagacha yadroga ega bo'lishi mumkin; 12 yadrogacha ko'tariladi. Parallel ishlov berish odatda murakkab vazifalar va hisob-kitoblarni bajarish uchun ishlatiladi. Ma'lumotlar olimlari odatda hisoblash va ma'lumotlarni ko'p talab qiladigan vazifalar uchun parallel ishlov berishdan foydalanadilar. Parallel ishlov berish qanday ishlaydi Odatda kompyuter olimi murakkab vazifani dasturiy vosita yordamida bir nechta qismlarga ajratadi va har bir qismni protsessorga tayinlaydi, keyin har bir protsessor o'z qismini hal qiladi va ma'lumotlar yechimni o'qish yoki vazifani bajarish uchun dasturiy vosita tomonidan qayta yig'iladi. Odatda har bir protsessor normal ishlaydi va ko'rsatmalarga muvofiq parallel ravishda operatsiyalarni bajaradi va kompyuter xotirasidan ma'lumotlarni oladi. Protsessorlar, shuningdek, bir-biri bilan aloqa qilish uchun dasturiy ta'minotga tayanadi, shuning uchun ular ma'lumotlar qiymatlari o'zgarishi bilan sinxronlasha oladi. Agar barcha protsessorlar bir-biri bilan sinxronlashtirilsa, vazifa oxirida dasturiy ta'minot barcha ma'lumotlar qismlarini bir-biriga moslashtiradi. Bir nechta protsessorga ega bo'lmagan kompyuterlar, agar ular klaster hosil qilish uchun tarmoqqa ulangan bo'lsa, parallel ishlov berishda ham foydalanish mumkin. Seriya va parallel ishlov berish o'rtasidagi farq Parallel ishlov berish ikki yoki undan ortiq protsessorlar yordamida bir nechta vazifalarni bajarishi mumkin bo'lgan hollarda, ketma-ket ishlov berish (shuningdek, ketma-ket ishlov berish deb ataladi) bitta protsessor yordamida bir vaqtning o'zida faqat bitta vazifani bajaradi. Agar kompyuter bir nechta tayinlangan vazifalarni bajarishi kerak bo'lsa, u bir vaqtning o'zida bitta vazifani bajaradi. Xuddi shunday, agar ketma-ket ishlov berishdan foydalanadigan kompyuter murakkab vazifani bajarishi kerak bo'lsa, u holda parallel protsessorga qaraganda ko'proq vaqt talab etiladi. CISC arxitekturasining asosiy g'oyasi uning nomi - "buyruqlarning to'liq to'plami" da aks etadi. Ushbu arxitektura har bir mumkin bo'lgan (odatiy) ma'lumotlarni qayta ishlash harakati uchun alohida mashina ko'rsatmasiga ega bo'lishga intiladi. Tarixiy jihatdan CISC me'morchiligi birinchilardan biri bo'lgan. Protsessorlarning takomillashtirilishi imkon qadar ko'proq turli xil ko'rsatmalarni bajarishga qodir VMlarni yaratish yo'lidan bordi. Bu assambleya tilida dasturlar yozgan dasturchilarning ishini soddalashtirdi (ya'ni deyarli mashina ko'rsatmalari darajasida). Murakkab buyruqlardan foydalanish dastur hajmini va ishlab chiqish vaqtini qisqartirishga imkon berdi. Natijada, CISC protsessorlarini tashkil etishning quyidagi xususiyatlari rivojlandi: har biri markaziy protsessorning bir necha tsikllarida bajariladigan turli xil mashina ko'rsatmalari (yuzlab); dasturlashtiriladigan mantiq bilan boshqarish moslamasi; oz sonli umumiy foydalanish registrlari (RON); turli uzunlikdagi turli xil buyruq formatlari; ikki manzilli adreslashning ustunligi; bilvosita adreslashning turli usullarini o'z ichiga olgan operandlarni adreslash mexanizmi ishlab chiqilgan. Ammo CISC yondashuvi ba'zi bir buyruqlarni faqat apparatda bajarilishini imkonsiz qildi (bunday vositalarning murakkabligi bilan). Natijada, protsessorlarda bloklar paydo bo'ldi, "tezda" eng murakkab ko'rsatmalarni oddiyroq ko'rsatmalar ketma-ketligi bilan almashtirdi. Bundan tashqari, amaliyot shuni ko'rsatdiki, dasturlarni yozishda ko'plab murakkab buyruqlar oddiygina talab qilinmagan. Va nihoyat, buyruqlarning juda murakkabligi va ularning ko'pligi tufayli VM boshqaruv moslamasi faqat dasturlashtiriladigan mantiq asosida, ya'ni "sekin" boshqaruv xotirasi yordamida tuzilishi kerak edi. Oxirgi holat protsessorning soat chastotasini oshirish imkoniyatlarini sezilarli darajada chekladi. Ushbu omillarning barchasi RISC arxitekturasi tomon burilishga olib keldi. Shu bilan birga, CISC me'morchiligining bir qator shubhasiz afzalliklari o'z dolzarbligini saqlab qoladi (birinchi navbatda, dasturiy ta'minot ishlab chiqaruvchilari nazarida). Shuning uchun etakchi VM ishlab chiqaruvchilari (Intel, AMD, IBM va boshqalar) o'zlarining so'nggi ishlanmalarida hali ham CISC yondashuvidan voz kechmaydilar.
|
| |
