|
Reja. Parallel xisoblashlar. Kompyuter tizimlari
|
| Sana | 17.04.2024 | | Hajmi | 19.5 Kb. | | #199682 |
Bog'liq Parallel xisoblashlarga asoslangan kompyuterlar va kompyuter tiz (1) 1-Amaliy, kichik-biznes-faoliyatini-davlat-tomonidan-qo-llab-quvvatlashning-nazariy-asoslari, 1-Laboratoriya ishi Texnika xavfsizligi va kimyo laboratoriyalar-fayllar.org, 52745(0), “Tuzlarning olinishi va xossalari” mavzusidagi tag’dimoti. O’til-fayllar.org, 8-Mavzu Individual talim texnologiyasi-fayllar.org, Reja Kompyuterning qo`shimcha qurilmalari va ularning ishlash p-fayllar.org (1), Tarkibida 0,02 dan 2,14 gacha uglerod bo‘lgan temir uglerod qoti, 5, ECO, E va S labaratoriya, 1711543369, Taqdimot (1), 1-amaliy ish.
Parallel xisoblashlarga asoslangan kompyuterlar va kompyuter tizimlari
Reja.
Parallel xisoblashlar.
Kompyuter tizimlari.
Klastertizimlar.
Xulosa .
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR.
Asosiy ma'lumotli ishlov berish tizimi ( axborot tizimi) - texnik va texnologik majmua dasturiy vositalarodamlar va texnik vositalar axborot xizmati uchun mo'ljallangan. Axborot tizimlarining sinflari: hisoblash mashinalari (VM) kompyuter tizimlari (VS) kompyuter komplekslari (VK) VM tarmoqlari foydalanuvchilarning turli mavzularda ishlaydigan turli vazifalarni hal qilish uchun mo'ljallangan. VM ning asosiy qismi protsessor hisoblanadi. Protsessor dasturni bajarish jarayonini boshlaydi va uni boshqaradi. VK bir-birlari bilan bog'liq bo'lgan bir necha VM-lardir. Bundan tashqari, har bir VM o'z hisoblash jarayonlarini mustaqil nazorat qiladi. VM kompleksi orasidagi axborot almashinuvi (ko'p protsessor tizimlarida protsessorlarning axborot almashinuviga nisbatan) kamroq. VC axborot va boshqaruv tizimlarida keng foydalanishga erishdi. Samolyotning asosiy tushunchalari muayyan ilovalarning muammolarini hal qilish uchun tuzilgan axborot tizimidir. apparat va dasturiy ta'minotning ixtisoslashuvi mavjud.
Ko'pincha, quyoshda bir nechta protsessorlar mavjud bo'lib, ular orasida ish jarayonida jadal axborot almashinuvi amalga oshiriladi va hisoblash jarayonlari ustidan yagona nazorat mavjud. Bunday tizimlar ko'p protsessor tizimlari deb ataladi. Boshqa keng tarqalgan samolyot turi mikroişlemci tizimlar. Ular mikroelementlar (MP), mikroprosessorlar yoki maxsus raqamli signal protsessorlari yordamida quriladi. Tizim samaradorligini oshirishni ta'minlaydigan uchta uslub: elementlar bazasini takomillashtirish, tizimli usullar, matematik usullar. Parallel hisoblash tizimlari ham jismoniy hisoblash hisoblanadi dasturiy ta'minot tizimlarijuda ko'p hisoblash tugunlarida bir yoki bir nechta parallel ma'lumotlar bilan ishlashni amalga oshiradi. Flynn klassifikatsiyasi Tasniflash jarayoni oqim tushunchasiga asoslangan bo'lib, u protsessor tomonidan qayta ishlangan ma'lumotlar, buyruqlar yoki ma'lumotlar ketma-ketligi deb tushuniladi. Arxitekturaning to'rtta klassi: SISD, MISD, SIMD, MIMD. SISD (bitta buyruqlar oqimi / yagona ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruqlar oqimi va bitta ma'lumot oqimi. Bu sinf klassik ketma-ket mashinalarni (von Neumann tipidagi mashinalari) o'z ichiga oladi. Bunday mashinalarda faqat bitta buyruqlar oqimi bor, barcha buyruqlar ketma-ketlikda bir-biridan qayta ishlanadi va har bir buyruq bitta ma'lumot oqimi bilan bir operatsiyani boshlaydi. SIMD (bir yo'riqli xar / bir nechta ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruq xarasi va bir nechta ma'lumotlar oqimi. Buyruqning oqimi, SISDdan farqli o'laroq, vektor buyruqlarini o'z ichiga oladi.
Bu sizga bir vaqtning o'zida bir nechta ma'lumotlar bo'yicha bitta arifmetik operatsiya qilish imkonini beradi - vektor elementlari. MISD (bir nechta yo'riqnomalar oqimi / yagona ma'lumotlar oqimi) - bir nechta buyruqlar oqimi va bitta ma'lumot oqimi. Ta'rif bir xil ma'lumotlar oqimini qayta ishlaydigan ko'plab protsessorlarning arxitekturasida mavjudligini anglatadi. Ushbu printsipga asoslangan real-hayot hisoblash tizimi mavjud emas. MIMD (bir nechta buyruqlar xarasi / bir nechta ma'lumotlar oqimi) - bir nechta ko'rsatmalar oqimi va bir nechta ma'lumotlar oqimi.
Bitta kompleksda birlashtirilgan va o'zlarining har bir buyrug'i va ma'lumotlar oqimi (ko'p protsessor tizimlari) bilan ishlaydigan kompyuter tizimida bir nechta buyruqlar ishlash moslamalari mavjud. Matritsa tizimlari Matritsa tizimlari mustaqil moslamalarni yoki ma'lumotlar parallelizmi bilan xarakterlangan muammolarni hal qilish uchun juda mos keladi. Matrisali tizim har bir kishi uchun umumiy boshqaruv moslamasi tomonidan o'rnatilgan vektor buyruqlarini bajaradigan tarzda tashkil etilgan protsessor elementlaridan iborat (PE), har bir PE alohida vektor elementi bilan ishlaydi. PE ko'p modulli xotirali kalit qurilmasi orqali ulangan.
Vektorli buyruqlar ijrosi vektor elementlarning xotirasidan o'qish, ularni protsessorlar orasida taqsimlash, operatsiyani bajarish va natijalarni xotiraga yuborishdir. Shunday qilib, tizimning ishlashi barcha protsessor elementlarining ishlash summasiga teng. MIMD klassining hisoblash tizimlari MIMD arxitekturasi protsessorning o'z mahalliy xotirasiga ega ekanligiga va kommutatsiya tarmog'idan foydalangan holda boshqa xotira bloklariga kirishiga qarab farq qiladi yoki kommutatsiya tarmog'i barcha protsessorlarni umumiy xotiraga ulaydi. Sistolik hisoblash tizimlari Sistolik tizimlar juda ko'p maxsus hisoblash mashinalari bo'lib, muayyan vazifalar uchun ishlab chiqilgan.
Aslida, sistolik kalkulyatorni qurish vazifasi natijani olish uchun juda ko'p vaqtga ega bo'lgan (ya'ni ko'p sonli qadam) bo'lgan, lekin natijalar o'rtasidagi nisbiy qisqa vaqtni ta'minlaydigan apparat konveyerini qurish uchun qisqaradi, chunki oraliq qiymatlarning katta qismi konveyerning turli bosqichlarida ishlov beradi . Bir hil kompyuter tuzilmalari yoki muhitlar (OVS) odatda MIMD turiga kiradi va bir xil turdagi (PE) protsessor elementlarining muntazam panjarasini tashkil qiladi. Har bir PEning algoritmik operatsiyalari, shuningdek, valyuta operatsiyalari yoki boshqa IH bilan o'zaro ta'sirlar mavjud. OVS mikroprotsessorlarga asoslangan.
Sistolik me'morlik qurilishining asosiy printsiplari. Sistolik VA ning asosiy xususiyatlari: protsessor maydonlarining bir xilligi, protsessor birikmalarining muntazamligi (protsessor), protsessor elementlarining ishlashi. Har qanday vaqtda, bir vaqtning o'zida bir xil operatsiyalar yoki bir xil hisoblash modullari amalga oshiriladi. Bunday modullar: axborotni qayta ishlash va hisoblash modullari, tashqi aloqa uchun mas'ul modullar bo'lishi mumkin.
Ushbu modullarning har ikkalasi o'zlarining ishlab chiqarish bosqichlarida amalga oshiriladi. Sistolik VA o'zgarishlar koeffitsienti: K: PE o'rtasidagi tashqi aloqa; B: PEda hisoblashlar; Do: kompyuter va kommunikatsiyani boshqarish (juda qisqa). Sistolik VA o'zgarishlar bosqichi. Ushbu vaqt oralig'ida barcha protsessor tarmog'i bir vaqtning o'zida IH bilan ma'lumotlarni uzatadi. Intervalni tarmoqdagi eng uzun aloqa amaliyotiga mos kelishi kerak. Hisoblash fazasi. Hisob-kitoblarni va axborotni qayta ishlashni amalga oshiradi. Ushbu fazaning davomiyligi eng uzun hisoblash moduliga mos kelishi kerak. Faza nazorati.
Protsessor maydonining ishini boshlash va tugatish bo'yicha operatsiyalarni amalga oshiradi (har bir hisoblash operatsiyaning boshi va oxiriga mos keladi). Natijani olishdan oldin har qanday vaqtda qayta ishlash jarayonlarini to'xtatish. Sistolik VA: tezlashtirgichlar, ichki kompyuter va ma'lum hisoblash algoritmlarini (matris operatsiyalari, chiziqli algebraik tenglamalar tizimlarini yechish, namunani aniqlash, tartiblash va h.k.) qo'llash.
Bunday holda protsessor kartasi protsessor sifatida ishlatiladi. Hisoblash muddati 1-3 darajaga qadar kamayadi. ichiga o'rnatilgan sistolik protsessor texnik tizimlarular real vaqtda raqamli ishlov berish uchun ishlatiladi. Masalan, raqamli filtrlash algoritmi va h.k. Tarqatilayotgan xotiraga ega bo'lgan ommaviy parallel kompyuterlar (MPP): bir yoki bir nechta markaziy qayta ishlash qurilmalari (Odatda RISC), mahalliy xotira (boshqa tugunlar xotirasiga to'g'ridan-to'g'ri kirish mumkin emas), aloqa protsessorlari yoki tarmoq adapteri ba'zan qattiq disklar va / yoki boshqa I / O asboblari. Tizimga maxsus I / U va boshqaruv tugunlari qo'shilishi mumkin. Nodlar ma'lum bir aloqa muhitida (tezkor tarmoq, kalit, va hokazo) ulanadi. MPP-arxitekturasidagi ikkita operatsion tizim (OS) versiyalari ishlatiladi: to'liq operatsion tizim (OS) faqat nazorat qilish mashinasida ishlaydi, har bir alohida modulda operatsion tizimning yo'qolgan versiyasi, unda joylashgan parallel dasturning faqat filialining ishlashini ta'minlaydi. Har bir modul alohida-alohida o'rnatiladigan UNIX-ga
o'xshash OS bilan ishlaydi.
Paralel xisoblash asoslangan kompyuterlar va kompyuter tizimlari, bir vaqtda bir nechta hisoblash elementlarini (kompyuterlar yoki protsessorlar) bir-biriga bog'lab, belgilangan vazifalarni birlashtirish, tezlashtirish va sodda usullarda hal etish uchun ishlatiladi. Ushbu tizimlar, har bir vazifani bir vaqtning o'zida ko'p va bir-biridan mustaqil o'zlashtirgan kompyuterlar yoki protsessorlar orqali bajariladi. Bu, vazifalarni qisqa vaqt ichida bajarish, kuchni oshirish va takrorlanuvchi vazifalarni parallel ishga tushirish imkonini beradi.
Paralel xisoblash tizimlarining bir nechta turli usullari mavjud bo'lib, ularning har biri o'z mahsulotlari, protokollari va imkoniyatlari bo'lishi mumkin. Bu turdagi tizimlar, yuqori tezlikda hisoblash uchun moslashtirilganlar, qo'shimcha kuchni olish uchun ishlatiladi. Asosiy turlari quyidagilardir:
1. Klastertizimlar: Bu, bir nechta bog'liq kompyuterlardan (noda) iborat tizimlar bo'lib, ulardan har biri o'z vazifasini bajaradi va boshqalar bilan ma'lumot almashish uchun tarmoq orqali bog'lanadi.
2. Gridevlar: Bu, global tarmoq orqali bir-biriga bog'langan o'zaro moslashtirilgan kompyuterlardan iborat. Ularda bog'liq kompyuterlar fizikaviy tarzda yaqin bo'lishlari kerak emas, ular dunyo bo'ylab qo'riq-qo'lga o'rnatilgan bo'lishi mumkin.
3. Moshinaviy Paralellik: Bu, bir kompyuterda bir nechta protsessorlar va yaddosh yong'alari mavjud bo'lgan tizimlar uchun ishlatiladi. Bunda har bir protsessor o'z vazifasini bajaradi va ma'lumotlar o'zaro almashadi.
4. GPU-tizimlar: Grafik ishlab chiqarish va amalga oshirish uchun mo'ljallangan tizimlar. Ularda yuqori parallellik darajasi mavjud bo'lib, bu esa ularni amaliy hisoblash va grafik ishlar uchun qulay qiladi.
Bu tur tizimlar, ko'p vazifalarni qisqa muddat ichida bajarish imkonini beradi va yuqori kuchni oshiradi.
Xulosa.
Bunday holda protsessor kartasi protsessor sifatida ishlatiladi. Hisoblash muddati 1-3 darajaga qadar kamayadi. ichiga o'rnatilgan sistolik protsessor texnik tizimlarular real vaqtda raqamli ishlov berish uchun ishlatiladi. Masalan, raqamli filtrlash algoritmi va h.k. Tarqatilayotgan xotiraga ega bo'lgan ommaviy parallel kompyuterlar (MPP): bir yoki bir nechta markaziy qayta ishlash qurilmalari (Odatda RISC), mahalliy xotira (boshqa tugunlar xotirasiga to'g'ridan-to'g'ri kirish mumkin emas), aloqa protsessorlari yoki tarmoq adapteri ba'zan qattiq disklar va / yoki boshqa I / O asboblari.
FOYDALANILGAN ADABIYOTLAR.
1. A.A. Xalikov. Raqamli sxemotexnika. – Toshkent, 2006.
2. Вайсман Г.М. Автоматика и телемеханика в метео-
рологии. – Ленинград, 1987.
3. B.M. Xolmatjanov, Z.N. Fatxullayeva. Meteorologik axbo-
rotni qayta ishlash va tahlil qilish usullari. – Toshkent, 2011.
|
| |
