М. М. Мусаев компьютер тизимлари ва тармоқлари

2.6. Компьютерларнинг унумдорлигини ошириш усуллари

Унумдорлик компьютернинг ишлаш самарадорлик кўрсатгичи ҳисобланади ва қабул қилиш, ишлов бериш ва ахборотларни чиқариб бериш тезликлари каби кўрсатгичларни ўз ичига олади. Унумдорликни ошириш тўғридан-тўғри ахборот технологияларининг қўлланилиш соҳасини кенгайтиришга боғлиқ, бу ерда асосий талаб юқори ишлов бериш тезлигини таъминлаш ва фойдаланувчилар учун хизматларни кенгайтириш ҳисобланади.

Компьютер тизимлари ва тармоқларини яратиш, аввало, ҳар бир иш жойида фойдаланувчилар ишининг унумдорлигини ошириш масаласини қўяди. Демак, алоҳида компьютернинг унумдорликларини ошириш ҳам бу муаммонинг ечимига бағишланади.
Ўз навбатида ишлов бериш тезлиги архитектурага қўйилган аппаратуранинг техник имкониятлари, ҳисоблашларни ташкил этиш усуллари, тўғри тузилган алгоритмлар ва ишлов бериш дастурлари каби кўплаб омилларга боғлиқ.
Микропроцессор техникасининг тараққиёти жуда юқори такт частотали процессорларни яратишга имкон беради, лекин процессорнинг ва унинг ОҲ нинг ишлаш тезлик характеристикалари фарқ қилиш муаммоси юз берди. Бу мувозанатни сақлашга уриниш ҳар хил турдаги L₁, L₂, L₃ кэш-хотираларнинг яратилиши бўлди. Улар турли имкониятларни сақлаш боғламаларининг параллел ишлатилиши ҳисобига хотирага мурожаат қилиш тактларини соддалаштиради ва асосий хотиранинг имкониятларини кенгайтиради.
Параллелизм тамойили ишлов бериш тезлигини ошириш мақсадида процессорлар архитектурасини такомиллаштиришнинг муҳим йўли ҳисобланади. Маълумотларни параллел ишлов бериш фақат процессорларни ўзининг архитектурасидан ташқари, кўп процессорли ва кўп машинали тизимларда ҳам кенг қўлланилади. Параллелизмдан ҳам аппарат таъминотда, ҳам маълумотларга ишлов беришда фойдаланилади.
Параллелизмга аппарат таъминотида қуйидагича эришилади:

• 
  сурилувчи вергулли операцияларни, векторли ва матрицали ишлов бериш оперцияларини ишлатиш учун, даражали, тригонометрик, трансцендент ва иррационал функцияларни мураккаб ҳисоблаш алгоритмларини бажариш учун қўшимча ишлов бериш боғламаларни киритиш билан;
  
• 
  назорат қилиш тизимларида, бошқариш тизимларида, мультимедиа мажмуаларида, тасвирларни ва сигналларни рақамли ишлов бериш процедураларини тезлаштирадиган қўшимча процессорларни аппаратура таркибига киритиш билан;
  
• 
  процессор ички ва тизим шиналари сонини кенгайтириш ҳисобига маълумотларни алмаштиришнинг параллел каналларидан фойдаланиш билан;
  
• 
  турли даражада хотирага мурожаат этишни қурилмаларни бир вақтда бир неча каналлар бўйича маълумотлар массивига рухсат этишни тезлаштириш билан уларнинг номенклатурасини кенгайтириш.
  

Компьютернинг олтмиш йиллик “эволюцияси” жараёнида уларнинг архитектураси доимо такомиллашган. Унинг шаклланишида ишлов бериш тезлиги ва аниқлиги ечиладиган масалалар синфи, аппаратнинг мураккаблик, ишончлилик ва таннарх каби ташқи омиллар ҳисобга олинади.
Интеграл микроэлектрониканинг тараққиёти сўнгги йилларда параллел ишлов бериш усулларини такомиллаштиришда янги босқич имкониятини очади. Битта чипда айнан ўхшаш кўп ядроли процессорлар пайдо бўлди.
Энг кенг қўлланиладиган унумдорликни ошириш усулларини кўриб чиқамиз. Келтириладиган параллел ишлов бериш усуллари кенг кўламда процессорларнинг ҳам аппарат, ҳам дастурий қисмларининг имкониятларига асосланади.