O’quv uslubiy majmua

10.2. Apparat-dasturiy parallelizm

SP arxitekturasida hisoblash samaradorligini oshirish uchun parallel ishlov

berish usullaridan keng foydalaniladi. Odatda arxitekturani tuzish uchun uchta usul qo‘llaniladi [25]:
− SIMD arxitekturasi (Single Instruction Multiple Data); − VLIW arxitekturasi (Very Long Instruction Word);
− superskalyar ishlov berish.

SIMD arxitekturasi bitta buyruq yordamida bajariladigan matematik amallarningsoninioshirishgaimkonyaratadi. SIMDsinfigaparallelravishda, ammo bir xil turda ishlov beriladigan ma’lumotlar elementlari tegishli. Bu vaziyatda umumiy buyruq protsessorlag translyatsiya uchun uzatiladi (oddiy holatda AMQ), protsessorlarning har biri o‘ziga tegishli ma’lumotlarga ishlov beradi. Bunday arxitektura ishlov berilayotgan ma’lumotlarning formatlari o‘zgarishi bilan, zarur operatsion bloklarning sonini oshirishi mumkin (masalan, 16 bitli 4 ta songa ishlov berish yoki 32 bitdan 2 ta songa). SIMD arxitekturasi uchun mo‘ljallangan bu kabi operatsion blok 10.6-rasmda ko‘rsatilgan. Bu TigerSHARC protsessorining elementi. Bu element 16x16 bit formatli to‘rtta ko‘paytirish/jamlash (ko‘pay/jamlash) amallarini bir vaqt birligida bajarishi mumkin. Protsessor ikkita «A» va «B» operatsion bloklarga ega. Operatsion bloklarning kirishiga ikkita 64-bitli sonlar ma’lumotlar shinasidan uzatiladi. To‘rtta ko‘paytirgichlardan har biri ikkita 16-bitli kirish va bitta 32-bitli natija registriga ega (10.6-rasm).

150
32 bit 32 bit "А" "В" 32 bit 32 bit

¹⁶ bit ^{16 bit} 16 bit 16 bit ^{16 bit 16 bit 16 bit 16 bit}

ko’p/yig‘

16х16

32-bitli natija
ko’p/yig‘

16х16

32- bitli natija
ko’p/yig‘

16х16

32- bitli natija
ko’p/yig‘

16х16

32- bitli natija

10.6-rasm. To‘rtta amalning bir vaqtda bajarilishi

Bunday ishlov berishni tashkil qilish usuli keng qo‘llaniladigan sistologik protsessorlarida ishlatiladi. Sistologik protsessorlar Fure-tahlil tez o‘zgartirishlar algoritmlarini amalga oshirish uchun ishltiladi. Sistologik protsessorlardan tashqari SIMD-arxitekturasi vektorli va matritsali protsessorlarda qo‘llanadi. Bu protsessorlarda vektorlar va matritsalar bilan tezlashtirilgan yoki tezkor amallar bajariladi.
SIMD-arxitekturasi deyarli barcha zamonaviy SP modellarida amalga oshirilgan: DSP1600, TMS320S62, ADSP-TS001.