Mustaqil ishi Mavzu: Parallel kompyuterlar: umumiy va ajratilgan xotirali multiprosessorlar va multikompyuterlar Bajardi

Umumiy xotiraga ega bo'lgan parallel multikompyuterlar

Ushbu sinf kompyuterlari uchun parallel hisoblashni tashkil qilish, taqsimlangan xotiraga ega tizimlarga qaraganda ancha oson. Bunday holda, siz massivlarni taqsimlash haqida o'ylashingiz shart emas. Ammo, bu sinf kompyuterlari oz sonli prosessorga ega va juda yuqori narxga ega. Shuning uchun, odatda, prosessorlar sonini ko'paytirish uchun turli xil echimlardan foydalaniladi, ammo bitta manzil maydonida ishlash qobiliyatini saqlab qoladi.

Xususan, umumiy xotira jismonan ajratilishi mumkin, ammo barcha prosessorlar istalgan prosessor xotirasiga kirish huquqiga ega. Bunga maxsus dasturiy ta'minot va texnik vositalar yordamida erishiladi. Bu holda hal qilinadigan asosiy muammo bu alohida prosessorlarning kesh xotirasining izchilligini ta'minlashdir. Keshlarning muvofiqligini ta'minlash bo'yicha chora-tadbirlarni amalga oshirish SMP kompyuteriga nisbatan parallel prosessorlar sonini sezilarli darajada oshirishi mumkin. Ushbu yondashuv bir xil bo'lmagan xotiraga kirish (NUMA) deb nomlanadi. Ushbu turdagi xotiraga ega tizimlar orasida quyidagilar mavjud:

• 
  ma'lumotlarni taqdim etish uchun faqat mahalliy prosessor keshidan foydalanadigan tizimlar (faqat kesh xotirasi arxitektura yoki COMA);
  
• 
  turli xil prosessorlarning mahalliy keshlarining muvofiqligini ta'minlaydigan tizimlar (kesh-izchil NUMA yoki CCNUMA);
  

- turli xil prosessorlarning lokal xotirasiga birgalikda kirish imkoniyatiga ega bo'lgan tizimlar, kesh muvofiqligi apparat darajasida (keshsiz izchil NUMA yoki NCC-NUMA) qo'llab-quvvatlanmasdan ta'minlanadi.

2-rasm. Multiprosessorli tizimlarda elementlarning ulanishining ba'zi bir tipik sxemalari berilgan.

2-rasm Umumiy (umumiy) xotiraga ega bo'lgan multiprosessorli tizimlarning arxitekturasi: bir xil (a) va ajratilgan (b) xotiraga ega bo'lgan tizimlar

Xulosa

Prosessor texnologiyasi to'g'risida qaror qabul qilishda, multikompyuterli dizayner qurilish bloklari sifatida arzon narxlardagi o'rtacha donli ishlov beruvchilarni tanlaydi. Parallel kompyuterlarning aksariyati tayyor mikroprosessorlar bilan qurilgan. Tarqatilgan xotira umumiy xotiradan foydalanishni emas, balki bir nechta kompyuterlar uchun tanlangan, bu esa ko'lamini kengaytirishni cheklaydi. Har bir prosessorning o'ziga xos mahalliy xotira bloki mavjud.

O'zaro bog'liqlik sxemasi uchun multikompyuterlarda manzil almashinadigan tarmoqlar o'rniga to'g'ridan-to'g'ri xabar almashish tarmoqlari mavjud. Boshqarish strategiyasi uchun ko'p kompyuterli dizayner asimxron MIMD, MPMD va SMPD operatsiyalarini tanlaydi. Caltech Space Cube (Seitz, 1983) birinchi avlod multikompyuteridir.

Keyingi avlod kompyuterlari o'rta va kichik multikompyuterlardan global virtual xotiraga aylandi. Ikkinchi avlod multikompyuterlari bugungi kunda ham qo'llanilmoqda. Ammo i386, i860 va boshqalar kabi yanada sifatli prosessorlardan foydalangan holda, ikkinchi avlod kompyuterlari juda ko'p rivojlandi.

Uchinchi avlod kompyuterlari - bu VLSI tomonidan qo'llaniladigan tugunlardan foydalanadigan keyingi avlod kompyuterlari. Har bir tugun 14 MIPS prosessorga, 20 MB/s yo'naltirish kanallariga va bitta chipga o'rnatilgan 16 KB RAMga ega bo'lishi mumkin. Masalan, Intel Paragon tizimi bilan tanishib chiqsak.

Intel Paragon tizimi. Ilgari, ko'p funksiyali kompyuterlar giperkubalarini yaratish uchun bir hil tugunlardan foydalanilgan, chunki barcha funksiyalar xostga o'tkazilgan. Shunday qilib, u I/U o'tkazuvchanligini chekladi. Shunday qilib, ushbu kompyuterlardan katta hajmdagi vazifalarni samarali echish yoki yuqori mahsuldorlik bilan foydalanish mumkin emas edi. Intel Paragon tizimi ushbu qiyinchilikni engish uchun ishlab chiqilgan. U multikompyuterni tarmoq sharoitida ko'p foydalanuvchiga mo'ljallangan dastur serveriga aylantirdi.

Foydalanilgan adabiyotlar

1. 
   Ф.М.Гафаров, А.Ф.Галимянов параллельные вычисления. Учебное пособие Казань – 2018
   
2. 
   https://fkti5301.github.io/exam_tickets_evm_2017_kholod/tickets/53.html
   
3. 
   https://coderlessons.com/tutorials/akademicheskii/parallelnaia-kompiuternaia-arkhitektura/multiprosessory-i-multikompiutery