3. "Фон-Неймановские" и "не-Фон-Неймановские" архитектуры Системы с общей и распределенной памятью

ВС Крей-1 ("Электроника ССБИС")

ВС Cray-1, несмотря на последующие разработки, остается эталоном типа МКОД. В России разработан аналог — векторно-конвейерная ЭВМ "Электроника ССБИС", отличающаяся некоторыми увеличенными параметрами комплектации. Структура ВС показана на рис. 1.13.


Рис. 1.13. Схема ВС Cray-1
Предназначена для выполнения как векторных, так и скалярных операций, Имеет 64 буферных (выравнивающих) регистра для 24 -битовых адресов ( B -регистры), 64 буферных (выравнивающих) регистров для 64 -битовых слов данных ( T -регистры). B -регистры в свою очередь пополняют буфер для одной из основных групп регистров машины — 8 адресных регистров, а T -регистры — для группы 8 скалярных регистров. Адресные регистры используются и как индексные. Третья основная группа регистров — 8 векторных регистров по 64 64 -битовых слов. Регистр длины вектора определяет число операций, выполняемых по векторным командам, т.е. действительную длину вектора. Маска вектора определяет элементы, над которыми выполняется операция.
Буфер команд состоит из четырех ЗУ, каждое из которых — из 64 16 -разрядных регистров. Представляет 4 программы, выполняемые в мультипрограммном режиме. (В "Э-ССБИС" — 16 таких ЗУ.)
12 специализированных функциональных блоков-конвейеров (в "Э-ССБИС" 16 блоков) выполняют арифметические, логические операции и сдвиг. Уровней конвейера — от 2 до 14. Блоки являются независимыми. Несколько функциональных блоков могут работать одновременно. Возможно "зацепление" векторов при выполнении операций вида A x B + C, когда два или более конвейеров выстраиваются в один и результат с одного немедленно поступает как операнд на другой.
Таким образом, параллелизм в обработке данных организуется с помощью:

1. 
   одновременного использования различных функциональных блоков и различных векторных регистров;
   
2. 
   применения режима "зацепления" векторов.
   

(Нас интересует архитектура, но не катастрофически стареющие характеристики. Однако для справки: такт машины 12{,}5 нс, цикл обращения к ОЗУ 50 нс, производительность считается: 38 млн. скалярных оп/с и 80 млн. векторных оп/с.)