0-Flinn klassifikatsiyasi(105-119). docx

SIMD (Single Instruction, Multiple Data).
Bitta qoida / bir nechta
ma’lumotlar oqimi bo’lgan komyuterlarda (SIMD) bir xil operatsiyani turli xil
ma’lumotlar bilan ishlovchi bir nechta protssessorlar mavjud. SIMD - mashinalar
ba’zan vektorli protsessorlar deb ham ataladi, chunki ular vektorlar ustida amal
bajarish uchun juda qulay. Bunda har qaysi protssesorga bitta vector koordinasi
beriladi va amal bajarilgandan so’ng natija vektor kelib chiqadi. Masalan, vektorlarni
qo’shish – koordinatalar orqali bajariladigan amal. Vektorlar yig’indisining birinchi
koordinatasi – qoshiluvchi vektorlar birinchi koordinatalarining yig’indisi, ikkinchi
koordinata – ikkinchi koordinalar yig’indisi va hokazo. Bizning SIMD mashinada har
qaysi protssesor kiritiluvchi vektorlarning ikkita koordinatasini haqida qoidasi oladi.
Bu yagona qoidani bajargandan so’ng natija to’liq hisoblanadi. E’tibor bersak, N ta
elementdan iborat vektorni yechishga SISD mashinaga N ta iteratsion siklni bajarish
kerak bo’lsa, protsessorlar soni N tadan kam bo’lmagan SIMD – mashinaga bitta
amalning o’zi yetarli.
•
CU (Control Unit)
–
Boshqaruv bloki;
•
PE (Processing Element)
– Ishlov berish elementi;
•
M (Memory) - Xotira
4.1-rasm. SISD – Single Instruction Single Data

---

108
4.2-rasm. SIMD – Single Instruction Multiple Data
MISD(Multiple Instruction, Single Data) –
bir nechta buyruqlar oqimi va
bitta ma’lumotlar oqimi
.
Bir vaqtda faqat bir xil ma’lumotlar ustida amal bajarish
avval g’alati tuyulishi mumkin, chunki qandaydir bir sonni kvadratga ko’tarish,
ikkiga ko’paytirish, o’nga bo’lish kabi dasturlar kamdan-kam uchraydi. Lekin bu
holatga boshqa nuqtai-nazardan qarasak, bunday tipdagi mashinalarda sonning tub
yoki murakkabligini tekshirishni takomillashtish mumkinligini ko’ramiz. Agar
protsessorlar soni N ta bo’lsa, unda biz ixtiyoriy 1 va N
2
orasidagi sonlarning tub
yoki murakkabligini MISD – mashina orqali bitta operatsiyada tekshirishimiz
mumkin. Agar X son murakkab bo’lsa, unda
√
ga to’g’ri kelmaydigan bo’luvchisi
bo’lishi kerak. Sonning tubligini tekshirish uchun X2
sonni birinchi protsessorga
ikkiga bo’lishga, ikkinchisini uchga bo’lishga, uchinchisini to’rtga va hokazo (K-1)
protsessorni K ga bo’lishga buyruq beramiz. Bunda K=[
√
]. Agar bu
protsessorlarning birontasida bo’lish muvaffaqiyatli amalga oshirilsa, X murakkab
son. Shuning uchun biz natijaga bitta operatsiya bilan erishamiz. Bundan ko’rish
qiyin emaski, ketma-ket mashinaga bu algoritmni bajarish uchunkamida har birida
bitta bo’lish amalga oshiriladigan
√
ta o’tish kerak bo’ladi.
MISD tuzilishi faqat nazariy jihatdan qiziqish uyg’otadi, chunki undan
foydalanadigan biron bir tizim qurilmagan;
CU (Control Unit) – Boshqaruv
bloki;
PU (Processor Units) – Protsessor
bloki;
M (Memory) – Xotira;
Memory modules – Xotira
modullari;
Data bus – Ma’lumotlar shinasi;

---

109
4.3-rasm. SIMD – Single Instruction Multiple Data
MISDda bir nechta protsessor birliklari bitta ma’lumot oqimi bilan ishlaydi.
Har bir ishlov berish bloki alohida buyruq oqimi orqali mustaqil ravishda
ma’lumotlar bilan ishlaydi.