Taxliliy qism. Buyruq va ma’lumotlar arxitekturasi

ILLIAC IV (1974): matritsali protsessorlar.
Loyiha: 256 protsessor elementlari (PE) \u003d 64 PEning to'rtta kvadranti; qayta konfiguratsiya: 128 kv PEning 2 ta kvadrati yoki 256 PEning 1 kvadranti; 40ns soatlik tsikl; ishlash 1Gflop;
ish 1967 yilda boshlangan, 1971 yil oxirida 1 kvadrant tizimi, 1974 yilda ishlab chiqarilgan. u foydalanishga topshirildi, 1975 yilgacha tozalash amalga oshirildi;
markaziy qism: boshqaruv bloki (UE) + 64 pe matritsasi;

• 
  UU - PE matritsasini boshqaradigan kichik quvvatga ega oddiy kompyuter; barcha PE matritsalari sinxron rejimda ishlagan va bir vaqtning o'zida boshqarish blokidan olingan buyruqni bajargan, ammo ularning ma'lumotlari asosida;
  
• 
  PE o'zining barcha ALU buyruqlar to'plamiga ega, OP - 2 bit 64 bit, xotira aylanishi 350ns, har bir PE faqat o'z OPga to'g'ridan-to'g'ri kirish huquqiga ega edi;
  
• 
  ma'lumotlar uzatish tarmog'i: gorizontal chegara bo'ylab 1 siljish bilan ikki o'lchovli torus;
  

Loyiha bilan solishtirganda erishilgan natijaga qaramay: narxi 4 baravar yuqori, atigi 1 kvadrant, soatiga 80s., 50Mflopsgacha haqiqiy ishlab chiqarish amalga oshirildi - ushbu loyiha shunga o'xshash printsip asosida qurilgan keyingi mashinalarning arxitekturasiga katta ta'sir ko'rsatdi, xususan: PEPE, BSP. , ICL DAP.
II-BOB. Asosiy qism.
2.1. Kompyuterda parallel ravishda ma'lumotlarni qayta ishlash.

Bir vaqtning o'zida bir nechta harakatlarni bajarish g'oyasini o'zida mujassam etgan ma'lumotlarga parallel ishlov berish ikki xilga ega: quvurli va aslida parallelizm. Parallel ishlov berishning har ikkala turi ham intuitivdir, shuning uchun biz faqat kichik tushuntirish beramiz.

Parallel ishlov berish. Agar ma'lum bir qurilma vaqt birligiga bitta operatsiyani bajarsa, u ming birlik uchun mingta operatsiyani bajaradi. Agar biz bir vaqtning o'zida ishlay oladigan beshta bir xil mustaqil qurilmalar mavjud deb faraz qilsak, unda beshta asboblar tizimi bir xil operatsiyalarni ming emas, balki ikki yuz birlik vaqt ichida bajarishi mumkin. Xuddi shunday, N asboblari tizimi 1000 / N vaqt birligida bir xil ishni bajaradi. Shunga o'xshash o'xshashliklarni hayotda uchratish mumkin: agar bitta askar 10 soat ichida bog'ni qazib olsa, unda bir vaqtning o'zida bir xilda ishlaydigan bir xil qobiliyatlarga ega ellikta askarlar bir xil ishni 12 daqiqada bajarishlari mumkin - harakatlardagi parallelizm printsipi!
Aytgancha, ma'lumot oqimlarini parallel ravishda qayta ishlashda kashshof akademik A.A.Samarskiy bo'lib, u 1950 yillarning boshlarida yadroviy portlashlarni modellashtirish uchun zarur hisob-kitoblarni amalga oshirgan. Samarskiy o'nlab yosh arifmometrli yosh ayollarni stollarga qo'yib, bu muammoni hal qildi. Yosh ayollar ma'lumotni bir-birlariga shunchaki so'zlar bilan etkazishdi va arifmometrlarga kerakli raqamlarni qo'yishdi. Shunday qilib, xususan, portlash to'lqinining evolyutsiyasi hisoblab chiqilgan. Ish juda ko'p edi, yosh ayollar charchagan edilar va Aleksandr Andreevich ular orasida yurib, quvnoqlashdi. Bu, aytish mumkin, birinchi parallel tizim edi. Vodorod bombasining hisob-kitoblari tajribali ravishda amalga oshirilgan bo'lsa ham, ularning aniqligi juda past edi, chunki ishlatilgan panjara ichida tugunlar kam edi va hisoblash vaqti juda uzoq edi.