Cs 303 Компьютерная архитектура Модуль Вопросы и ответы Перевод: английский русский

Одна инструкция, один поток данных (SISD)

• 
  ОбщепринятыйОднопроцессорные компьютеры фон Неймана относятся к системам SISD.
  

где CU = блок управления, PE = элемент обработки M = память

Потоки нескольких данных с одной инструкцией (SIMD)

• 
  SIMD-модель параллельных вычислений состоит из двух частей: внешнего компьютера в обычном стиле фон Неймана и массива процессоров.
  
• 
  Массив процессоров представляет собой набор идентичных синхронизированных обрабатывающих элементов, способных одновременно выполнять одну и ту же операцию над разными данными.
  
• 
  Каждый процессор в массиве имеет небольшой объем локальной памяти, в которой находятся распределенные данные, пока они обрабатываются параллельно.
  
• 
  Массив процессоров подключен к шине памяти внешнего интерфейса, так что внешний интерфейс может произвольно обращаться к памяти локального процессора, как если бы это была другая память.
  
• 
  Внешний интерфейс может выдавать специальные команды, которые заставляют части памяти работать одновременно или заставляют данные перемещаться в памяти.
  
• 
  Прикладная программа выполняется внешним интерфейсом обычным последовательным образом, но выдает команды массиву процессоров для параллельного выполнения SIMD-операций.
  

Потоки с несколькими инструкциями и несколькими потоками данных (MIMD)

• 
  Параллельные архитектуры с несколькими потоками данных и несколькими инструкциями (MIMD) состоят из нескольких процессоров и нескольких модулей памяти, соединенных вместе через некоторую сеть взаимосвязей. Они делятся на две широкие категории: разделяемая память или передача сообщений.
  
• 
  Процессоры обмениваются информацией через свою центральную общую память в системах с общей памятью и обмениваются информацией через свою сеть взаимосвязей в системах передачи сообщений.
  
• 
  Система с общей памятью обычно обеспечивает межпроцессорную координацию через глобальную память, совместно используемую всеми процессорами.
  
• 
  Поскольку доступ к общей памяти сбалансирован, эти системы также называют системами SMP (симметричные многопроцессорные системы).
  
• 
  Система передачи сообщений (также называемая распределенной памятью) обычно объединяет локальную память и процессор в каждом узле сети взаимосвязи.
  
• 
  Глобальной памяти нет, поэтому необходимо перемещать данные из одной локальной памяти в другую посредством передачи сообщений.
  
• 
  Обычно это делается с помощью пары команд отправки/получения, которые должны быть записаны в прикладное программное обеспечение программистом.
  

Потоки одиночных данных с несколькими инструкциями (MISD)

• 
  В категории MISD один и тот же поток данных проходит через линейный массив процессоров, выполняющих разные потоки команд.
  
• 
  На практике не существует жизнеспособной машины MISD.