Kompyuter texnologiyasini ishlab chiqish yangi rivojlanishning har bir bosqichida ishlash talablari elementar bazaning imkoniyatlaridan ancha yuqori bo'lishi bilan tavsiflanadi.Bu murakkab Real vaqtda nazorat qilish tizimlarining vazifalari, tarmoqlardagi muammolarni markazlashtirilgan hal qilish, murakkab jarayonlarni simulyatsiya qilish (masalan, yadro fizikasi), operatsion rejalashtirish va boshqarish va "o'lchov la'nati"ni bartaraf etadigan operatsiyalarni o'rganishning boshqa vazifalarini hal qilish bilan bog'liq. Bunday vazifalar hisoblash quvvatlarining konsentratsiyasini talab qiladi, bu esa super-kompyuterni yaratish muammosining yuqori dolzarbligini doimo qo'llab-quvvatlaydi.
Uzoq vaqt davomida faqat tarkibiy usullar hisoblash vositalarining imkoniyatlarini va ular uchun zarur bo'lgan muammolarni hal qilish tezligini tenglashtirishi mumkinligi aniq bo'ldi. Strukturaviy ishlarni parallelizatsiya qilish usullarini tushunish. Parallelevaniyu uchun alohida qurilmalar kompyuter nazorat qurilmalar, bufer buyruqlar, xotira va xotira modul, ko'p funktsiyali arifmetik va mantiqiy qurilmalar (alu) uchun murojaat), keng tarqalgan bo'lib ishlatiladigan konveyerlar va boshqalar.ammo parallel yoki tarqatilgan axborotni qayta ishlash jarayonida ko'plab protsessorlarning birgalikda ishlashini loyihalashda "hisoblash tizimi (BC)"atamasini joriy qilishda parallellashtirish ham qo'llaniladi.
Texnik taraqqiyot, albatta, integratsiya darajasini oshirish uchun boshlang'ich (Elemental-dizayn) bazasining ishlash chastotasining o'sishiga ta'sir qiladi, ammo buning natijasida hisoblash vositalarining samaradorligini yanada oshirishni talab qiluvchi yangi vazifalar paydo bo'ladi. Bu muammolarni hal qilish jarayonida ularning samaradorligini oshirish bilan tizimda ularning sonini ko'paytirish bilan quyosh qurilmalarining ishlashini birlashtirishda yangi fokuslarga olib keladigan qonun deb hisoblanishi mumkin.
Qurilmaning ishlashi bilan quyosh ma'lum bir vazifani hal qilishda quyosh umumiy ishida ishtirok etish darajasini — qurilma yuklash koeffitsientini tushunadi. Muammolarni hal qilishda asbob-uskunalarni yuklab olish koeffitsientining barcha qurilmalarda o'rtacha o'sishiga olib keladigan bo'lsa, ishni parallelizatsiya qilish oqlanadi. Bu to'g'ridan-to'g'ri qaror qabul qilish vaqtiga ta'sir qiladi. Bugungi kunda ular maxsus vazifalar klassi haqida emas, balki hamma narsani universallikka qaratadigan vazifalar haqida gapirishadi, bu esa zamonaviy dastur sohalari bilan bog'liq.
Muhim inqilobiy moment mikroprotsessorli element-konstruktorlik bazasiga o'tish edi, bu esa ko'p mikroprotsessorli quyoshlarning qurilishiga olib keldi.
Ikkita asosiy daraja haqida fikr bor edi, unda quyosh parallelizatsiya amaliy usullarini qo'llaydi:
dasturlar, jarayonlar, protseduralar darajasida (parallelizatsiyaning birinchi darajasi);
buyruqlar va operatsiyalar darajasida (parallelizatsiyaning ikkinchi darajasi).
Bu darajalar uni super-kompyuterga aylantirish yo'lida quyoshni tuzishdarajasiga olib keldi. Tuzilmaning birinchi darajasining zamonaviy amaliy tadbiri umumiy (ajratilgan) ramda bir xil ko'p protsessorli quyoshdir. Ular komponent modullarining "tengligi" ni ta'minlash uchun nosimmetrik quyosh deb nomlangan. Nosimmetrik quyoshlarning yakuniy tan olinishi faqat muayyan sinflarni hal qilishda samarali bo'lgan "ekzotik" arxitekturalarni izlashga chek qo'ydi. Nosimmetrik quyosh universalligi, asbob-uskunalarning yuqori samaradorligi bilan har qanday hisoblash jarayonlarini amalga oshirish imkoniyati ko'plab dasturlar bilan tasvirlangan va quyida tahlil qilinadi.
Buyruqlar va operatsiyalar darajasi ko'p funktsional alu va ularning umumlashtirilishi bilan eng aniq ifodalanadi-ko'plab protsessorlarning birgalikda hisoblash resursini ifodalovchi hal qiluvchi sohalar. Ba'zi zamonaviy loyihalar har xil darajada bunday resursni o'z ichigaoladi. Bu erda asosiy muammo — dasturni amalga oshirish jarayonida alohida ijro etuvchi qurilmalarni (IU) to'liq yuklab olish.
Bunday yuklab olishni amalga oshirishning ikki yo'li mavjud: dinamik va statik.
Dinamik yuklab olish dasturni amalga oshirish jarayonida apparat tomonidan amalga oshiriladi. Soddalashtirilgan parallelizatsiya algoritmlaridan foydalanadi.
Dasturni efirga uzatishda statik yuklab olish taqdim etiladi. Translyator uskunadan foydalanishni optimallashtiradi, shuningdek parallelizatsiya muammolarini hal qiladi. Bu har bir mashinada alu qurilmalariga ish ko'rsatadigan "uzoq" buyruq so'zlarini shakllantirishda ifodalanadi.
Parallelizatsiyaning asosiy murakkabligi tarqalgan ishlarning qisman tartibga solinishiga rioya qilishdir. Shu sababli, parallel hisoblash jarayonini sinxronizatsiya qilish muammolarini hal qilish qurilmalarning birgalikdagi ishlarini tashkil etishga qaratilgan barcha sa'y-harakatlar bilan birga keladi. Bu tabaqalashtirilgan ko'p bosqichli vs xotirasidan samarali foydalanishning barcha vazifalarini hal qilishda ham ta'sir qiladi.
Modeli nosimmetrik quyosh bilan bog'liq bo'lgan ichki ishlar vazirligi (ko'p protsessorli hisoblash majmualari) "Elbrus" oilasini yaratishning ichki tajribasi va keyingi dizayni hisoblash jarayonining o'zi va alohida qurilmalarning parallel ravishda parallelizatsiyalashda bir qator yangi, muhim va istiqbolli echimlarni tahlil qilish, ishlab chiqish va qo'llash imkonini berdi. Rivojlanish bunday qarorlar bilan o'tadi, ular oilani rivojlantirish uchun asos bo'lib xizmat qiladi, umumlashmalarning asosi bo'lib, undan foydalanish imkoniyatlarini o'rganish.
