Ki ” fakulteti 3 – bosqich ki 11-19 guruh talabasining

Mezon	Past	o'rta
baland
Processor	4- yoki 8-bit	16-bit	32- yoki 64-bit
Xotira	< 64 KB	64 KB to 1 MB	> 1 MB
Rivojlanish qiymati	< $100,000	$100,000 dan $1,000,000	> $1,000,000
Ishlab chiqarish qiymati	< $10	$10 to $1,000	> $1,000
Mezon	Past	o'rta	baland
birliklarining soni	< 100	100 to 10,000	> 10,000
Quvvat iste'moli	> 10 mW/MIPS	1 to 10 mW/MIPS	< 1 mW/MIPS
Hayot paytida	Kunlar, haftalar yoki oylar	Yillar	O'nlab yillar
Ishonchlilik	Ba'zan muvaffaqiyatsiz	Ishonchli ishlashi kerak	Muvaffaqiyatsiz bo'lishi kerak

Ushbu umumiy talablarga qo'shimcha ravishda, har bir tizim batafsil funktsional talablarga ega. Ular o’rnatilgan tizimga mikrodalga o'choq, yurak stimulyatori yoki peyjer sifatida noyob identifikatorni bergan narsalardir.

Jadval 1-1 oldingi dizayn talablarining har biri uchun odatiy qiymatlar diapazoni tasvirlangan. "Past", "o'rta" va "yuqori" yorliqlar illyustratsion maqsadlar uchun mo'ljallangan va qat'iy chegaralar sifatida olinmasligi kerak. Haqiqiy mahsulot har bir qatordan bitta tanlovga ega. Ba'zi hollarda, ikki yoki undan ortiq mezon bir-biriga bog'langan. Masalan, zarur bo'lgan qayta ishlash quvvatlarining o'sishi ishlab chiqarish xarajatlarini oshishiga olib kelishi mumkin. Aksincha, ishlab chiqarish quvvatlarining bir xil o'sishi ishlab chiqarish xarajatlarini kamaytirishning ta'siri bo'lishi mumkinligini tasavvur qilsak-apparat va dasturiy ta'minot dizayni murakkabligini kamaytiradi. Shunday qilib, ma'lum bir ustundagi qiymatlar birbiriga yaqinlashmaydi.

O’rnatilgan tizimlar dizayniga misollar

Dizayn talablarini bitta ichki tizimdan keyingigacha o'zgarishi va bu talablarning apparatga ta'sirini ko'rsatish uchun hozirda uchta o’rnatilgan tizimni batafsil tushuntirish uchun biroz vaqt kerak bo'ladi. Bizning maqsadimiz tizimni ishlab chiqaruvchining poyafzaliga sizning o’rnatilgan dasturiy ta'minot ishlab chiqish jarayonini qisqartirishdan bir necha daqiqa oldin qo'yishdir.

Digital Watch

Quyosh, soatlar va soatlar bilan boshlangan evolyutsion yo'lning hozirgi yuksak cho'qqisi - raqamli soat. Ularning ko'pgina xususiyatlari orasida sana va vaqt (odatda yaqinlashib kelayotgan ikkinchi), voqea uzunligi sonining eng yaqin yuziga qadar o'lchami va har bir soatning boshida bezovta qiluvchi kichik ovozni yaratishning xususiyatlari mavjud. Ko'rinib turibdiki, bu juda ko'p ishlov berish kuchi yoki xotira talab qilmaydigan juda oddiy vazifalar. Aslida, bitta protsessorni ishlatishning yagona sababi bitta apparatura dizayni bilan bir qator model va xususiyatni qo'llab-quvvatlashdir.

Odatda raqamli soat oddiy, arzon 4-bitli protsessorni o'z ichiga oladi. Bunday kichik registrali protsessorlar juda ko'p xotira bilan ishlay olmasligi sababli, bu protsessor odatda o'zining on-chip ROM'ini o'z ichiga oladi. Agar mavjud bo'lgan registrlar mavjud bo'lsa, ushbu dastur umuman RAMga talab etmasligi mumkin. Aslida, barcha elektronika - protsessor, xotira, hisoblagich va real vaqtda soatlar bir chipda saqlanishi mumkin. Soatning boshqa apparat elementlari kirish (tugmalar) va ezilgan (ekran va karnay).

Raqamli soatni ishlab chiqaruvchilarning maqsadi juda arzon mahsulot ishlab chiqarishga ega bo'lgan ishonchli mahsulotni yaratishdir. Agar ishlab chiqarishdan keyin ba'zi bir soatlarning aksariyatiga qaraganda ko'proq ishonchli vaqtni topadigan bo'lsa, ular yuqori tovar belgilari bilan tovar nomiga sotilishi mumkin. Qolganlari esa, soatni chegirma orqali sotish kanali orqali sotish mumkin. Kamroq xarajatlar uchun sekundomer tugmalari yoki karnayni yo'q qilish mumkin. Bu soatning funktsional imkoniyatlarini cheklab qo'yishi mumkin, ammo dasturiy ta'minotdagi bir nechta o'zgarish yoki hatto kerak bo'lmasligi mumkin. Va, albatta, bu rivojlanishning barcha xarajatlari ancha yuqori bo'lishi mumkin, chunki u yuz minglab yoki hatto millionlab sotuvlar bo'yicha gumon qilinadi.

Raqamli soatlarda biz, ayniqsa, ehtiyotkorlik bilan ishlab chiqilgan dastur tez o'zgaruvchan va raqobatbardosh bozorga javoban katta moslashuvchanlikni ta'minlayotganini ko'ramiz.

Video o'yinchi

Sony PlayStation 2 ni o'yin markazidan tortib olganingizda, o’rnatilgan tizimdan foydalanishga tayyormiz. Ba'zi hollarda, ushbu mashinalari bir xil avlod shaxsiy kompyuterlariga qaraganda kuchliroq. Shu bilan birga, ichki bozor uchun video o'yinchilarning shaxsiy kompyuterlari bilan solishtirganda nisbatan arzonroq. Bu yuqori ishlash qobiliyatining raqobatbardosh talablari va video o'yin dizaynerlarini tuni bilan uyg'oq tutadigan past ishlab chiqarish xarajatlari.

Video o'yinchilarini ishlab chiqaruvchi kompaniyalar, odatda, ishlab chiqarilgan mahsulotning ishlab chiqarish xarajatlari odatda yuz dollar atrofida bo'lishiga qaramasdan, tizimni rivojlantirish uchun qanchadan-qancha mablag 'sarflamaydilar. Hatto o'z muhandislarini har bir millionlab dollar ishlab chiqarish xarajatlariga ega bo'lgan maxsus protsessorlarni ishlab chiqishga undashlari mumkin. Shunday qilib, video-o'yinchi pleeringiz ichida 64-bitli protsessor bo'lishi mumkin bo'lsa-da, umumiy maqsadli kompyuterda topilgan bir xil protsessor emas. Ehtimol, protsessor o'ynashni rejalashtirayotgan video-o'yinlar talablari bo'yicha juda ixtisoslashgan.

Uydagi video o'yinlari bozorida ishlab chiqarish xarajati juda muhim bo'lgani uchun, dizaynerlar ham atrofdagi xarajatlarni o'zgartirish uchun fokuslar qo'llashadi. Misol uchun, bitta taktika asosiy elektron kartadan va kartridjlarga imkon qadar ko'proq xotira va boshqa periferiya elektronikasini ko'chirishdir. [2] Bu o'yinchining xarajatlarini kamaytirishga yordam beradi, lekin har bir o'yin bahosini oshiradi. Shunday qilib, tizim kuchli 64-bit protsessorga ega bo'lishi mumkin bo'lsa, asosiy elektron kartada faqat bir necha megabaytli xotira bo'lishi mumkin. Bu kartani kartridagi qo'shimcha xotiradan foydalanishga imkon beradigan holatga tushirish uchun etarli xotira.

Video-o'yinchisining yuqori hajmli mahsulotlarida, mahsulotni har jihatdan nozik sozlash uchun ko'plab rivojlanish harakatlariga putur etkazish mumkinligini ko'rib turibmiz.

O'rnatilgan protsessorlarni ikkita keng toifaga ajratish mumkin. Oddiy mikroprotsessorlar (mP) xotira va tashqi qurilmalar uchun alohida integral mikrosxemalardan foydalanadi. Mikrokontroller (mC) chipdagi tashqi qurilmalarga ega, shuning uchun quvvat sarfini, hajmini va narxini pasaytiradi. Shaxsiy kompyuterlar bozoridan farqli o'laroq, juda ko'p turli xil asosiyCPU arxitekturasidasturiy ta'minot dastur uchun maxsus ishlab chiqilganligi va oxirgi foydalanuvchi tomonidan o'rnatilgan tovar mahsuloti emasligi sababli foydalaniladi. Ikkalasi hamFon Neyman, shuningdek, turli darajalarGarvard me'morchiligi, ishlatiladi.RISCshuningdek, RISC bo'lmagan protsessorlar topilgan. So'z uzunligi 4-bitdan 64-bitgacha va undan farq qiladi, lekin eng tipik 8/16-bit bo'lib qoladi. Ko'pgina arxitekturalar juda ko'p turli xil variantlar va shakllarga ega, ularning aksariyati bir nechta turli kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan.

Ko'p sonli mikrokontrollero'rnatilgan tizimlardan foydalanish uchun ishlab chiqilgan. Umumiy maqsadlar uchun mo'ljallangan mikroprotsessorlar ko'milgan tizimlarda ham qo'llaniladi, lekin odatda mikrokontrolrlarga qaraganda ko'proq qo'llab-quvvatlash sxemalarini talab qiladi.

Tayyor kompyuter taxtalari

Kompyuter / 104va PC / 104 + uchun standartlarning namunalari tayyor asosan x86 asosidagi kichik, kam hajmli ko'milgan va mustahkam tizimlar uchun mo'ljallangan kompyuter platalari. Ular odatda oddiy kompyuter bilan taqqoslaganda jismonan kichikdir, ammo oddiy (8/16-bit) ko'milgan tizimlarga qaraganda ancha katta. Ular ko'pincha foydalanadilarDOS,Linux,NetBSDyoki ko'milganreal vaqtdaoperatsion tizimkabiMicroC / OS-II,QNXyokiVxWorks. Ba'zan ushbu platalarda x86 bo'lmagan protsessorlardan foydalaniladi.

Kichik hajm yoki energiya samaradorligi birinchi darajali muammo bo'lmagan ba'zi bir dasturlarda ishlatiladigan komponentlar umumiy maqsadlar uchun mo'ljallangan x86 shaxsiy kompyuterlarida mos bo'lishi mumkin. VIA kabi kengashlarEPIAmasofa kompyuterga mos, ammo juda integratsiyalashgan, jismonan kichikroq yoki boshqa xususiyatlarga ega bo'lib, ularni ichki muhandislar uchun jozibador qilib, bo'shliqni bartaraf etishga yordam beradi. Ushbu yondashuvning afzalligi shundaki, arzon tovar tarkibiy qismlaridan umumiy dasturiy ta'minotni ishlab chiqish uchun foydalaniladigan dasturiy ta'minotni ishlab chiqish vositalari bilan birga foydalanish mumkin. Shu tarzda qurilgan tizimlar hali ham o'rnatilgan qurilmalar sifatida qaraladi, chunki ular kattaroq qurilmalarga qo'shilib, bitta rolni bajaradilar. Ushbu yondashuvni qo'llaydigan qurilmalarga misollar keltirilganBankomatlarvaArja mashinalari, bu dasturga xos kodni o'z ichiga oladi. Biroq, aksariyat tayyor o'rnatilgan tizim platalari kompyuter markazida emas va ISA yoki PCI shinalarini ishlatmaydi. Qachonchip-da tizimprotsessor ishtirok etadigan bo'lsa, diskret tarkibiy qismlarni birlashtiradigan standartlashtirilgan avtobusga ega bo'lishning ozgina foydasi bo'lishi mumkin va apparat va dasturiy vositalar uchun muhit juda boshqacha bo'lishi mumkin.

Umumiy dizayn uslublaridan biri kichik zichlikdagi tizim modulidan foydalanadi, ehtimol vizitka kattaligi yuqori zichlikka egaBGAkabi chiplarARMasoslanganchip-da tizimprotsessor va tashqi qurilmalar, tashqiflesh xotirasaqlash uchun vaDRAMish vaqti xotirasi uchun. Modul sotuvchisi odatda yuklash dasturini taqdim etadi va odatda operatsion tizimlarning tanlovi mavjudligiga ishonch hosil qiladiLinuxva ba'zi bir real vaqtda tanlovlar. Ushbu modullar yuqori hajmda, ularning ixtisoslashtirilgan sinov muammolari bilan tanish bo'lgan tashkilotlar tomonidan ishlab chiqarilishi mumkin va juda past hajmdagi maxsus anakartlar bilan birgalikda tashqi tashqi qurilmalar bilan birlashtirilishi mumkin.

O'rnatilgan tizimlarni amalga oshirish juda ilg'or bo'lib, ular butun dunyoda qabul qilingan platformalarga asoslangan allaqachon tayyorlangan taxtalar bilan osonlikcha amalga oshiriladi. Ushbu platformalar quyidagilarni o'z ichiga oladi, lekin ular bilan chegaralanmaydi.ArduinovaRaspberry Pi.

2. Parallel hisoblash uchun mo’ljallangan masalalar

Eng avvalo kompyuterda parallel dasturlash kerakmi degan savolga javob olish kerak. Lekin bu savol javob olishni istagan yagona savol emas. Aynan shuning uchun ham, parallel hisoblash dunyosini tushunish qiyin bo'lgan sodda, tushunarli, tushunarli dunyodan navbatdagi hisob-kitoblardan nima o'tish kerakligini tushunish ham muhimdir. Parallel hisoblashning afzalliklari nimadan iborat va parallel hisobga yo'naltirilgan dasturlarni yaratishda dasturchi uchun qanday muammolar kutilmoqda. Ushbu savollarga javob berish uchun keling, kompyuterni rivojlantirish tarixini tezroq ko'rib chiqamiz.

Birinchi kompyuterlar Fon Neyman tomonidan ishlab chiqilgan printsiplarga muvofiq qurilgan. Ularning uchta asosiy komponenti bor edi: xotira, protsessor va kirish va chiqish ma'lumotlarini beruvchi tashqi qurilmalar to'plami.

Xotira ko'p darajali va tashqi xotirasi va ichki xotirasi bo'lgan birinchi kompyuterlar uchun - operatsion va ro'yxatga olish xotirasi. Tashqi xotira (magnit lenta, punch karta, disklarda) kompyuterning yoqilgan yoki yoqilmaganligidan qat'iy nazar, dastur va ma'lumotlarni saqlash imkonini berdi. Ichki xotira faqat kompyuter bilan sessiya davri uchun ma'lumot saqlanadi. Kompyuterni o'chirib qo'ysangiz, ichki xotiraning mazmuni g'oyib bo'ldi.

Dastur kompyuterda bajarilishi uchun u RAMga yuklanishi kerak edi. U o'sha dasturda ishlangan ma'lumotlar kabi saqlangan. Xotirada saqlangan dasturning printsipi Von Neumann kompyuterlarining asosiy tamoyillaridan biridir.

Ro'yxatdan o'tish xotirasi hisoblash vaqtida ishlatilgan. Ma'lumotlar bo'yicha ba'zi operatsiyalarni bajarishdan oldin, ma'lumotlar registrlarda joylashtirilishi kerak. Ushbu tezkor xotira turi ma'lumotlar bo'yicha operatsiyalarni bajarishda zarur tezlikni ta'minladi.

Barcha operatsiyalarni bajarish - hisoblash jarayonini boshqarishda ma'lumotlar va operatsiyalar bo'yicha operatsiyalarni protsessor amalga oshirdi. Kompyuter protsessori o'ziga xos ko'rsatmalarga ega edi. Ushbu to'siq potentsial hisoblash funktsiyasini hisoblash uchun universal edi. Boshqa tomondan, ushbu vosita odamlarning yozish dasturlarining nisbiy soddaligini ta'minladi.

Dastlabki kompyuterlar uchun dasturlar, amaldagi protsessor buyruqlar majmuasiga kiritilgan qator buyruqlarni ifodalaydi. Dasturni kompyuterda ijro etish juda oddiy edi. Har safar kompyuterda bitta dastur bajarilgan. Protsessor, dasturga muvofiq ketma-ket navbatdagi buyruqlar ketma-ketlikda bajarildi. Barcha kompyuter resurslari - xotira, protsessor vaqti, barcha qurilmalar - dasturning to'liq tasarrufida edi va hech narsa uning ishiga aralashmasdi (albatta odamni hisobga olmagan). Parallelizm ko'zga ko'rinmasdi.

Bu idial juda uzoq vaqt davomida juda qimmat bo'lmagan kompyuter resurslari samarasiz ishlatgani tufayli uzoq davom etmadi. Kompyuterlar o'chirilmadi, bitta dastur boshqasini o'zgartirdi.

Yaqin orada kompyuter protsessor bilan birga markaziy protsessor deb nomlanuvchi qo'shimcha protsessorlarga, eng avvalo, sekin komutlarni bajarish uchun mas'ul bo'lgan kirish / chiqish qurilmalarining maxsus protsessorlariga ega edi. Bu esa, bir vaqtning o'zida bir nechta dastur kompyuterda ishlayotgani - dastur natijalarini nashr etishi, ikkinchisi - bajarilishi va uchinchisi - masalan, magnit tasmasi yoki boshqa tashqi vositadan ma'lumotlarni kiritish uchun dasturni bajarishning ommaviy rejimini tashkil etishga imkon berdi.

Inqilobiy qadam 1964 yilda IBM - OS 360 operatsion tizimining paydo bo'lishi bo'ldi. Kompyuterda paydo bo'lgan operatsion tizim uning mutlaq egasi bo'ldi - barcha resurslari menejeri. Endilikda foydalanuvchi dasturi faqat operatsion tizim nazorati ostida bajarilishi mumkin. Operatsion tizim ikkita muhim vazifani hal etishga imkon berdi: bir tomondan, bir vaqtning o'zida kompyuterda ishlashning barcha dasturlariga zarur xizmatni taqdim etish, ikkinchidan, mavjud resurslarni ushbu resurslarga da'vo qilayotgan dasturlar orasida samarali foydalanish va tarqatish. Operatsion tizimlarning paydo bo'lishi bitta dasturli rejimdan ko'p dasturli rejimga o'tishga olib keldi, bir vaqtning o'zida bir xil dasturda bir nechta dastur mavjud. Ko'p dasturlash parallel dasturiy emas, biroq bu parallel hisoblash uchun bir qadamdir.

Ko'p dasturlash - bir nechta dasturlarni parallel bajarish. Ko'p dasturlash sizga ularni bajarish uchun umumiy vaqtni kamaytirish imkonini beradi.

Parallel hisoblashda bir xil dasturni parallel bajarish nazarda tutiladi. Parallel hisoblash bir dasturning bajarilish vaqtini kamaytirish imkonini beradi.

Ko'p dasturlash uchun kompyuterning bir nechta protsessorlarga ega bo'lishi juda muhim. Ko'p dasturlashni amalga oshirish uchun protsessorlarning o'zaro ishlashini tashkil qiluvchi operatsion tizim mavjudligi etarli.

Parallel hisoblash uchun dasturning o'zi uchun zarur bo'lgan qo'shimcha talab mavjud - dastur hisoblarni parallellashtirish imkoniyatini yaratishi kerak, chunki operatsion tizimning ko'rinishi kompyuterni apparat (xotira, protsessorlar, boshqa qurilmalar) deb hisoblash mumkin emasligini anglatadi. Endi u ikki qismga ega: qattiq (qattiq) va yumshoq (yumshoq) - bir-birini to'ldiruvchi apparat va dasturiy komponentlar. Yarim asrdan ko'proq vaqt mobaynida komponentlar tez rivojlana boshladi, asbobuskunalar uchun eksponentsional o'sishni odatiy holga keltirdi, bu Murning taniqli ampirik qonunida aks ettirilgan - barcha muhim belgilar kattalashib ketgan - barcha darajalarda xotira hajmi, xotiraga kirish vaqtini kamaytirish, protsessor tezligi. Murning qonuniga ko'ra (Gordon Moore Intelning asoschilaridan biri), xarakterli qiymatlar har yarim yilda ikki baravarga ko'paydi. Kompyuterga kiritilgan protsessorlarning soni ham ortdi. O'zgarildi va kompyuter arxitekturasi. Ushbu o'zgarishlar ko'p jihatdan hisoblarni parallellashtirishga qaratilgan qadamlar edi. Bu erda parallelizatsiya jarayoni bilan bevosita bog'liq bo'lgan protsessor arxitekturasidagi o'zgarishlarning bir qismi:

Buyruqlar chizig'ini qayta ishlash. Protsessor tomonidan buyruqlar oqimini bajarish jarayoni endi buyruq buyrug'i ketma-ket ravishda bajarilmasligi sifatida ko'rilmaydi. Buyruqlar oqimini qayta ishlash jarayoni quvur liniyasida amalga oshirildi, shuning uchun bir nechta buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarishga tayyorlandi. Bir-biriga bog'liq bo'lmagan buyruqlar bir vaqtning o'zida bajarilishi mumkin, bu allaqachon haqiqiy parallelizmdir. "Uzoq buyruqlar".

Ba'zi bir kompyuterlarning arxitekturasi bir nechta protsessorlarni o'z ichiga olgan bo'lib, ular mantiqiy va arifmetik operatsiyalarni butun sonlar bo'yicha bajarish imkonini beradi, bir nechta protsessorlar suzuvchi nuqtali raqamlarda operatsiyalarni amalga oshiradi. Uzoq buyruq bitta buyruqda mavjud protsessorlarning har biri bajarishi kerak bo'lgan amallarni ko'rsatishga imkon berdi. Bu esa, apparat darajasida parallelizmni amalga oshirish imkonini berdi Vektorli va matritsali protsessorlar. Ushbu protsessorlarning ko'rsatmalar to'plami vektorlar va matritsalar bo'yicha asosiy operatsiyalarni o'z ichiga oladi. Masalan, bitta guruh ikkita matritsani qo'shishlari mumkin. Bunday buyruq parallel hisoblashlarni amalga oshiradi. Ushbu operatsiyalar ma'lumotni qayta ishlash asoslarini tashkil etuvchi ilovalar keng tarqalgan.

Ma`lumotlarning parallel ishlashi ushbu klassdagi ilovalarning samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Dasturiy ta'minot darajasida parallel ijro etiladigan dasturlarning yana bir muhim turi - grafik tasvirlar bilan intensiv ishlash. Ushbu ishlash grafik ishlovchilar tomonidan amalga oshiriladi. Grafik tasvirni ballar to'plami sifatida ko'rish mumkin. Rasmni qayta ishlash ko'pincha hamma punktlarda bir xil operatsiyani bajarish uchun kamayadi. Ushbu vaziyatda ma'lumotlar parallelizatsiyasi osongina amalga oshiriladi. Shu sababli, grafik protsessorlar avvaldan ko'p yadroli bo'lib, bu jarayonni parallellash va tasvirni samarali ishlash imkonini beradi. Superkompyuterlar hozirgi vaqtda eng yuqori ko'rsatkichlarga ega bo'lgan kompyuterlarni o'z ichiga oladi. Ular yuz minglab protsessorlardan iborat. Superkompyuterlardan samarali foydalanish hisobkitoblarning eng keng tarqalgan parallelligini o'z ichiga oladi ..

Ilmiy tadqiqotlarda va yangi texnologiyalarda mavjud hisoblash tizimlarining barcha kuchini talab qiluvchi vazifalar mavjud. Mamlakatning ilmiy salohiyati ko'p jihatdan o'zining superkompyuterlari mavjudligi bilan belgilanadi. Superkompyuterning kontseptsiyasi nisbatan nuqtai nazardir. O'n yillik superkompyuterning xususiyatlari odatdagi kompyuterning xususiyatlariga mos keladi. Bugungi superkompyuterlar petafloplarda (1015 dona perimetrli operatsiyalar) o'lchovlarda ishlaydi. 2020 yilga qadar superkompyuterlarning ishlashi 1000 barobarga oshadi va eksaflopslarda o'lchov qilinadi Kompyuterlar tasniflash Kompyuterlar dunyosi miniatyura o'rnatilgan kompyuterlardan individual binolarni ishlaydigan ko'p tonna superkompyuterlarga qadar farq qiladi. Ular turli yo'llar bilan tasniflanishi mumkin.

Birinchi va eng sodda tasniflardan biri - Flynn tasniflashini ko'rib chiqing, bu ma'lumotlar kompyuterda qanday ishlashga asoslangan. Ushbu tasnifga ko'ra, barcha kompyuterlar (komp'yuter komplekslari) to'rtta sinfga bo'linadi - arxitekturali kompyuterlar: SISD (Single Instruction stream - yagona ma'lumotlar oqimi) - bitta ma'lumot oqimi - bitta ma'lumot oqimidir. Bu sinf, programma buyruqlar ketma-ket bajarilganda, keyingi ma'lumotlar elementini qayta ishlashda von Neumann arxitekturasiga ega oddiy "ketma-ket" kompyuterlarni o'z ichiga oladi SIMD (bitta yo'riqnoma oqimi - bir nechta ma'lumotlar oqimi) - bitta buyruq xartasi - bir nechta ma'lumotlar oqimi.

Vektorli va matritsali protsessorlarga ega kompyuterlar ushbu turga tegishli: MISD (bir nechta yo'riqnoma oqimi - yagona ma'lumotlar oqimi) - bir nechta buyruqlar oqimi - bitta ma'lumot oqimi. Ushbu turdagi ma'lumotlarni o'tkazishning konveyer turiga ega kompyuterlar bo'lishi mumkin. Biroq, ko'pchilik bunday kompyuterlarning birinchi turiga havola etilishiga va MISD klassi kompyuterlari hali yaratilmaganligiga ishonishadi.

Ko'p yo'riqnomalar oqimi (ko'p ma'lumotli oqim) - bir nechta buyruqlar oqimi - ko'p ma'lumotli oqimlar. MIMD klassi juda keng va bugungi kunda juda ko'p turli xil me'morchilikning ko'plab kompyuterlari unga kiradi. Shuning uchun, MIMD klassiga tegishli bo'lgan kompyuterlarni aniqroq tasniflash imkonini beradigan boshqa tasniflashlar taklif etiladi.MIMD sinfidagi kompyuterlarning batafsil tasnifini ko'rib chiqamiz. Biz faqat kompyuterlarni uchta sinfga bo'lishning yana bir usuliga to'xtalamiz:

Multiprocessor hisoblash tizimlari - umumiy xotirada ishlaydigan ko'p protsessorli kompyuterlar. Bu sinf bozorda bugungi kunda sotilgan ko'p yadroli kompyuterlarning ko'pchiligini o'z ichiga oladi.Multikompyuterli hisoblash tizimlari yuqori tezlikda aloqa liniyalari orqali ulangan kompyuterlarning ko'pini anglatadi. Har bir kompyuterda o'z xotirasi bor va ma'lumotni uzatish uchun tizimdagi boshqa kompyuterlar bilan xabarlar almashadi. Bu sinf klasterlarni o'z ichiga oladi.

Kümelenme, bir serverning rolini o'ynaydigan bir necha shaxsiy kompyuter bilan butun hisoblangan hisoblash kompleksidir.

Klasterga kiradigan kompyuterlar odatiy kompyuter bo'lishi mumkin, klasterlar nisbatan arzon.

Yuqori 500 ta superkompyuterlarning aksariyati klasterlar bo'lib, gibrid hisoblash komplekslari ko'plab nodlardan tashkil topgan bo'lib, ularning har biri ko'p yadroli, ko'p protsessor, grafik protsessor yoki vektorli protsessor bo'lishi mumkin. Bunday komplekslar odatda superkompyuterlardir.

Super kompyuterlar (TOP 500 kompyuterlar)-juda katta tezlikni talab qiladigan va katta hajmdagi masalalarni yechish uchun mo`ljallangan bo`ladi. Bunday masalalar sifatida ob-havoning global prognoziga oid masalalarni, uch o`lchovli fazoda turli oqimlarning kechishini o`rganish masalalari, global informatsion sistemalar va hokazolarni keltirish mumkin. Bu kompyuterlar bir sekundda 10 trillionlab amal bajaradi. Superkompyuterlar bahsida AQSH energetika vazirligining Sandia laboratoriyasida o`rnatilgan 9472 protsessorli Intel ASCI Red kompyuter sistemasi karvonboshilik qilmoqda. Uning tezligi kompyuterlar tezligini o`lchovchi- Linpacr parallel testida 1 TFLOPS (1 TFLOPS-1000 GFLOPS teng, 1GFLOPS esa 1000000 FLOPS, 1FLOPS-sekundiga 1000 amalga teng). Xususan, bu kompyuter yadro sinovlarini va eskirayotgan yadro qurollarini modellashtirishda qo`llaniladi. E'tiborlisi shuki, Tokio universiteti dunyoda to`rtinchi o`rinda turadigan, sekundiga 873GFLOPS amal bajaradigan, 128 protsessorli SGI ASCI Blue kompyuteriga ega.

Quyidagi jadvalda Top kompyuterlar haqida ma'lumot keltirilgan:

Superkompyuterlar bahsida AQSH energetika vazirligining Sandia laboratoriyasida o`rnatilgan 9472 protsessorli Intel ASCI Red kompyuter sistemasi karvonboshilik qilmoqda. Uning tezligi kompyuterlar tezligini o`lchovchi- Linpacr parallel testida 1 TFLOPS (1 TFLOPS-1000 GFLOPS teng, 1GFLOPS esa 1000000 FLOPS, 1FLOPS-sekundiga 1000 amalga teng). Xususan, bu kompyuter yadro sinovlarini va eskirayotgan yadro qurollarini modellashtirishda qo`llaniladi. E'tiborlisi shuki, Tokio universiteti dunyoda to`rtinchi o`rinda turadigan, sekundiga 873GFLOPS amal bajaradigan, 128 protsessorli SGI ASCI Blue kompyuteriga ega. Quyidagi jadvalda Top kompyuterlar haqida ma'lumot keltirilgan:

Bu yerda Kompyuterlar tezligini o‘lchovi – Linpacr parallel testida 1 TFLOPS-bu 1000 GFLOPSga teng, 1 GFLOPS esa-1000000 FLOPS ga, 1FLOPS- sekundiga 1000 amalga teng.

Xususan bu Kompyuterlar yadro sinovlarini va eskirgan yadro qurollarini modellashtirishda qo‘llaniladi.

1996-yilda Hitachi SR2201 nomini topshirganidan so'ng, Intel o'sha yili 6000 dan oshiq 200 MGtsPentium Pro protsessorlaridaniborat bo'lgan ASCI Red deb nomlangan Paragon nomli dizayn bilan qaytdi. Vektorli protsessorlardan tashqari off-the-shelf komponentlarini foydasiga harakat qilganiga qaramay, ASCI Red bir trillion flop to'sig'ini (1 teraflops) sindirish uchun birinchi kompyuter bo'lish sharafiga sazovor bo'ldi. 1999-yilda yangilanishlar uch trillion flopdan (3 teraflops) oshib ketdi. ASCI Red Sandia National Laboratoriesda o'rnatildi va asosan yadroviy portlashlarni simulyatsiya qilish va mamlakatningyadroviy arsenalinisaqlashga yordam berish uchun ishlatildi.

Yaponiyada 35,9 teraflops bo'lgan NEC Tarmoq simulyatori bilan superkompyuterli kashfiyotni qayta ko'rib chiqqandan so'ng, IBM 2004-yilda Blue Gene / L bilan misli ko'rilmagan balandliklarga superkompyuter keltirdi. O'sha yili IBM "Yer Simulyatori" ni (36 teraflops) cheklaganligi haqidagi prototipni chiqardi. Va 2007 yilga kelib, muhandislar o'zlarining ishlov berish qobiliyatini qariyb 600 teraflopsga aylantirish uchun qo'shimcha qurilmani ko'tarishadi. Qizig'i shundaki, jamoa nisbatan past kuchga ega bo'lgan qo'shimcha chiplardan foydalanish bilan shug'ullanib, shunga qaramay, energiya tejamkorligi bilan shu kabi tezliklarga erishdi. 2008-yilda, IBM Roadrunner-ga o'tib, birinchi superkompyuter navbatdagi soniyada bir kvadrillion suzuvchi nuqtali operatsiyalardan (1 petaflops) o'tishni boshlagan.

Xulosa

Barcha yirik kompyuterlar va murakkab masalalar kabi iboralar bilan har doim “parallel” so‘zi hamnafas bo‘lib kelgan: parallel kompyuterlar, parallel hisoblash tizimi, parallel dasturlash tillari va boshqalar. Parallel kompyuterlardan foydalanib katta hajmdagi masalalarni yechish xisoblash vaqtini qisqartiradi . Parallel kompyuterlar uchun parallel dasturlash tillaridan yoki maxsus texnologiyalardan foydalanishga to’g’ri keladi

Keng foydalanishga bu atama birinchi kompyuterlar berilgan masalani kerakli paytda yecha olishmagani paydo bo‘lishi bilan kirib kelgan. Bir kompyuter berilgan vazifani bajara olmasa, unda ko‘pgina kompyuterlarni bir paytda bir vazifani bajarishga undash g‘oyasi tug‘ilgan. G‘oya juda foydali edi, ammo birinchi kompyuterlar juda ham haybatli, noqulay va texnologik jihatdan birlashtirish imkoniyatini bermas edi. Keyinchalik texnologiyani rivojlanishi bilan bu imkoniyatlar amalga oshirila boshlandi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   www.aim.uz– internet portal
   
2. 
   “Raqamli teхnika va mikroprotsessorlar”- U.B. Amirsaidov, Х.Y. Abasхonova
   
3. 
   “Parallel kompyuterlarning arxitekturasi va dasturlash’’ oquv uslubiy majmuasi.
   
4. 
   V.V. Voyevodin “Parallel hisoblash”. Москва 2002.
   
5. 
   Stolings U. “Kompyuter tizimlarini arxitekturasi”. Москва 2002. 6. https://en.wikipedia.org