95
Birinchi navbatda kompyuterlar katta hajmli hisoblashlarni amalga
oshirish uchun yaratilgan. Bunda asosiy talab yuqori aniqlik va
hisoblashlarga minimal vaqt sarfi edi. Bunday jarayonlar sonli ishlov
berish uchun xosdir.
EHM klassik arxitekturasi (
fon-neyman) beshta asosiy funksional
blokdan tashkil topgan:
xotira qurilmasi (XQ);
boshqarish qurilmasi;
birga ko„riluvchi va markaziy protsessor deb nomlanuvchi
boshqaruv va arifmetik-mantiqiy qurilmalar (AMQ);
kiritish qurilmasi; chiqarish qurilmasi.
Fonneyman arxitekturasida katta hajmli axborotga ishlov berish
uchun bir protsessordan foydalaniladi. Ma‟lumotlar bilan ishlash aloqa
almashuv kanali orqali amalga oshiriladi. Markaziy protsessorda kanal
o„tkazish qobiliyati va ishlov berish imkoniyatlarining chegaralanganligi
axborot hajmi ortganda mushkul vaziyatlarga olib keladi. Bunday
vaziyatlardan chiqish uchun EHM arxitekturasiga ikkita asosiy
o„zgartirish kiritish taklif qilindi:
parallel protsessorlarni qo„llash va parallel ishlov berishni
tashkillashtirish;
protsessorni ma‟lumotlarga yaqinlashtiruvchi
va ularning
uzluksiz uzatilishini bartaraf etuvchi taqsimlangan mantiq.
Fon-neyman arxitekturasining boshqa kamchiligi, xotiradan talab
qilinayotgan obyektni tanlash uchun manzilini ko„rsatish yo„li bilan
amalga oshiriluvchi, xotira qurilmasiga murojaat qilish bilan bog„liq. Bu
sonli ishlov berish uchun o„rinli, ammo sonli bo„lmagan ishlov berishda
murojaat qilish mazmun (assotsiativ manzillash) bo„yicha amalga
oshirilishi lozim. Sonli ishlov berish uchun ham asosan shu arxitektura
qo„llanilgani uchun assotsiativ kirishni tashkillashtirish usulini topish
zarur edi. U assotsiativ so„rovlarni mos manzillarga almashtirish uchun
maxsus jadvallarni (ma‟lumotnomalar) yaratish yo„li bilan amalga
oshiriladi.
Xotira
qurilmasiga
bunday
murojaat
qilishni
tashkillashtirishda katta hajmli axborotlar bilan ishlash holatlarida
EHMning qobiliyati keskin pasayadi. Bu quyidagi bilan bog„liq:
so„rovsiz ishlov berish nafaqat ko„rish, balki ma‟lumotlarni tiklash
hamdir.
Shunday qilib, EHM sonli bo„lmagan ishlov berish uchun quyidagi
talablarga javob berishi lozim: assotsiativlik, parallelizm, xotirada ishlov
berish. Bundan tashqari yuqori darajada arxitekturaga quyidagi talablar
qo„yiladi:
www.ziyouz.com kutubxonasi
96
xotira qurilmalari va parallel protsessorlarning qayta
quriluvchanligi
(перестраиваемость);
protsessorlar o„rtasida bog„lanishning murakkab topologiyalari;
amallarni taqsimlashga yo„naltirilgan multi protsessorli
tashkillashtirish.
Yuqorida keltirilgan chegaralanishlar va talablar berilganlar bazasi
mashinalarida
(BBM) tadbiq qilingan.
Yuqoridagilarga asoslangan holda EHM arxitekturasi tasniflarini
(klassifikatsiyasini) quyidagicha keltirish mumkin:
ma‟lumotlar bir oqimli va buyruqlar bir
oqimli arxitekturasi
(
SISD);
buyruqlar bir oqimli va ma‟lumotlar ko„p oqimli arxitekturasi
(
SIMD);
buyruqlar ko„p oqimli va ma‟lumotlar bir oqimli arxitekturasi
(
MISD);
buyruqlar ko„p oqimli va ma‟lumotlar ko„p oqimli arxitekturasi
(
MIMD);
SISD sinfiga zamonaviy fonneyman bir protsessorli tizimlari kiradi.
Bu arxitekturada markaziy protsessor «atribut-qiymat» juftlik bilan
ishlaydi. Atribut (metka) mos qiymatni xotirada lokallashtirish uchun
qo„llaniladi. Yig„uvchi (registr) mazmuni va qiymatiga ishlov beruvchi
yakka buyruq – natija chiqaradi.
SIMD sinfiga asosiy tarkibi bir xil protsessorlar kompleksini
boshqaruvchi bir nazoratchidan tashkil topgan arxitektura katta sinfi
www.ziyouz.com kutubxonasi
97
taalluqlidir. Nazoratchi va protsessor elementlari, protsessorlar soni,
qidiruvni tashkillashtirish, tarmoqni to„g„rilovchi va yo„nalish tavsiflari
imkoniyatlariga qarab, SIMDni to„rt turga bo„lish mumkin:
matritsali protsessorlar, shunday tashkil etilganki,
berilgan
hisoblashlarni bajarishda ular parallel ishlaydi. Sonli ishlov
berishga tegishli bo„lgan vektorli va matritsali masalalarni
yechishga mo„ljallangan;
assotsiativ protsessorlar, har bir protsessorni
uning xotirasi bilan
bog„lash hisobiga butun massiv bo„yicha qidiruv rejimida
ishlashni ta‟minlaydi. Sonli bo„lmagan masalalarni yechish uchun
foydalaniladi;
protsessorli ansambllar, sonli va sonli bo„lmagan ishlov berishga
yo„naltirilgan, berilgan sinf masalalarini yechish uchun ma‟lum
bir tartibda birlashtirilgan protsessorlar mutanosibligini
ifodalaydi;
konveyerli protsessorlar, transport konveyeriga o„xshash,
ma‟lumotlar oqimiga ishlov berish va
buyruqlarni bajarishni
amalga oshiradi. Bunda har bir so„rov aynan bir manbadan
foydalanadi. Biror bir manba bo„shaganda, avvalgisining
bajarilishini kutmasdan, boshqa so„rov tomonidan foydalanilashi
mumkin.
MISD sinfiga yagona arxitektura-konveyer (ammo bir shart bilan:
so„rov bajarilishining har bir bosqichi alohida buyruq hisoblanadi)
kiritilishi mumkin.
MIMD sinfiga quyidagi konfiguratsiyalarni kiritish mumkin:
multi protsessorli
tizimlar;
multiishlovli tizimlar;
ko„p mashinali hisoblash tizimlari; hisoblash tarmoqlari.
Hisoblash texnikasi rivojlanishining boshqa yo„nalishlaridan biri
neyron tarmoqlariga asoslangan neyrokompyutering hisoblanadi. Bunda
ikki yo„nalishda izlanishlar olib borilmoqda: apparat va dasturiy.
Neyrokompyuterlarning
samaradorligi
juda
yuqori.
Texnologiyaning murakkabligi sababli, yuqori qiymatga ega. Ular kichik
doiradagi foydalanuvchilar tomonidan juda murakkab masalalarni
yechishda qo„llaniladi.
Hisoblash texnikasi vositalarining rivojlanishiga qaramasdan
hozirgi kunda an‟anaviy fonneyman arxitekturali kompyuterlar
ommaviy bo„lib qolmoqda. Shu sababli shaxsiy kompyuter (ShK)
qurilmalari ustida bir oz to„xtalib o„tamiz.
www.ziyouz.com kutubxonasi
