Структура машины Дэнниса (вроде не нужно)

 

Структура состоит из трёх частей:

1. память с ячейками команд;

2. блоки АЛУ и принятия решений (БПР);

3. переключающая сеть.

Память состоит из ячеек, каждая из которых содержит коды операций, адреса источников операндов и приёмников результатов.

БПР вырабатывают управляющую информацию. Количество блоков АЛУ и БПР определяет уровень параллелизма системы.

1 сеть – распределительная сеть: распределяет результаты от АЛУ между ячейками команд.

2 сеть – селекторная сеть: передаёт готовую для выполнения команду на свободные блоки АЛУ и БПР.

3 сеть – управляющая сеть: распределяет управляющие пакеты от БПР между ячейками команд

 

29. Систолические вычислительные системы.

Разработчики систолических структур поставили задачу комбинировать достоинства матричных и конвейерных систем. Основной принцип заключается в том, чтобы обработать все элементы данных прежде, чем поместить результат обработки в память.

Пример использования систолической структуры поясним на примере свёртки.

Алгоритм реализуется из регулярной структуры процессоров, объединённых необходимыми связями. В данном случае на каждом такте работы системы вычисляется очередной отсчёт массива y (т.е. выполняется n операций сложения и умножения).

В настоящее время есть достаточно много алгоритмов, решаемых с помощью систолических систем, в основном это алгоритмы с обработкой сигналов

30. Кластерные вычислительные системы.

Под кластерной системой понимается набор компьютеров, используемый в качестве единого вычислительного ресурса. Эти системы являются логическим продолжением систем с раздельной памятью. В этих системах, каждый элемент представляет собой законченную вычислительную машину (в качестве таких машин используются ПК или рабочие станции). Для организации межмашинных связей используют обычную сеть. Для коммуникации используется библиотека MPI.

MPI- программа представляет из себя набор независимых процессов, каждый из которых выполняет свою программу. Каждый процесс работает в отдельном адресном пространстве. Задача распараллеливания алгоритмов и распределения программ между элементами системы ложиться на программиста.

Достоинства системы: стоимость системы при производительности сопоставимой с производительностью суперкомпьютера, сравнительно мала.

Недостатки системы: низкая пропускная способность коммутационной среды.

Одна из первых кластерных систем стоила около 100 000 долларов, а суперкомпьютер с той же производительностью- несколько миллионов.

При создании кластеров используют два подхода:

1. объединение в кластер машин учебного класса; в этом случае каждый компьютер может работать как отдельно, так и в системе.

2. объединение машин, не имеющих индивидуальных органов ввода/вывода, и работающих под управлением отдельного компьютера.