Texnologiyalari ba kommunikatsiyalarini rivojlantirish vazirligi

Parallel ishlov berish turlari
Parallel ishlov berishning bir nechta turlari mavjud, ulardan ikkitasi eng ko'p ishlatiladigan SIMD va MIMD. SIMD yoki bitta buyruqli bir nechta ma'lumot - bu parallel ishlov berish shakli bo'lib, unda kompyuterda ikki yoki undan ortiq protsessorlar bir xil buyruqlar to'plamiga amal qiladi, har bir protsessor turli xil ma'lumotlarni qayta ishlaydi. SIMD odatda bir xil ko'rsatilgan mezonlarga asoslangan katta ma'lumotlar to'plamlarini tahlil qilish uchun ishlatiladi.
MIMD yoki bir nechta buyruqli ma'lumotlar parallel ishlov berishning yana bir keng tarqalgan shakli bo'lib, har bir kompyuterda ikkita yoki undan ortiq o'z protsessorlari mavjud va ma'lumotlarni alohida ma'lumotlar oqimlaridan oladi.
Parallel ishlov berishning boshqa kamroq qo'llaniladigan turiga MISD yoki bir nechta buyruqlar ma'lumotlari kiradi, bunda har bir protsessor bir xil kirish ma'lumotlari bilan boshqa algoritmdan foydalanadi.

2-rasm SIMD tuzilishi

3-rasm MIMD tuzilishi
SMP va MMP
Ushbu muammolarni hal qilish simmetrik ko'p ishlov berish tizimiga (SMP) olib keldi. SMP tizimida har bir protsessor teng darajada qobiliyatga ega va tizim orqali ish oqimini boshqarish uchun javobgardir. Dastlab, maqsad SMP tizimlarini dasturchilarga bitta protsessor, ko'p dasturlash tizimlari bilan aynan bir xil ko'rinishga keltirish edi. Biroq, muhandislar ba'zi ko'rsatmalarni noto'g'ri bajarish va dasturchilardan murakkablikni oshirishni talab qilish orqali tizimning ishlashini 10-20% oralig'ida oshirish mumkinligini aniqladilar (muammo faqat ikki yoki undan ortiq dastur bir vaqtning o'zida o'qilganda ko'rinadigan bo'lishi mumkin). va bir xil operandlarni yozing; Shunday qilib, ortib borayotgan murakkablik bilan shug'ullanish yuki faqat bir nechta dasturchilarga tushadi va keyin faqat juda ixtisoslashgan sharoitlarda). SMP mashinalari umumiy ma'lumotlarda o'zini qanday tutishi kerakligi haqidagi savol haligacha hal qilinmagan.
SMP tizimlarida protsessorlar soni ortishi bilan ma'lumotlarning tizimning bir qismidan boshqa barcha qismlariga tarqalish vaqti ham ortadi. Agar protsessorlar soni bir necha o'nlab oraliqda bo'lsa, tizimga qo'shimcha protsessorlarni qo'shishning unumdorligi qo'shimcha xarajatlarni oqlash uchun juda kichikdir. Uzoq tarqalish vaqtlari muammosini hal qilish uchun yuqorida aytib o'tilgan xabarlarni uzatish tizimi yaratilgan. Ushbu tizimlarda ma'lumotlarni almashuvchi dasturlar ma'lum operandlarga yangi qiymat berilganligini e'lon qilish uchun bir-biriga xabarlar yuboradi. Operandning yangi qiymatini tizimning barcha qismlariga translyatsiya qilish o'rniga, yangi qiymat faqat yangi qiymatni bilishi kerak bo'lgan dasturlarga etkaziladi. Umumiy xotira o'rniga dasturlar o'rtasida xabarlarni uzatishni qo'llab-quvvatlaydigan tarmoq mavjud. Ushbu soddalashtirish yuzlab, hatto minglab protsessorlarga bir tizimda samarali ishlash imkonini beradi. Shuning uchun bunday tizimlarga massiv parallel ishlov berish (MPP) tizimlari nomi berildi.
Eng muvaffaqiyatli MPP ilovalari katta hajmdagi ma'lumotlar bo'yicha ko'plab alohida, mustaqil operatsiyalarga bo'linishi mumkin bo'lgan muammolar uchun bo'lgan. Ma'lumotlarni qazib olishda statik ma'lumotlar bazasini bir nechta qidirishni amalga oshirish zarurati mavjud. Sun'iy intellektda shaxmat o'yinidagi kabi bir nechta alternativalarni tahlil qilish zarurati tug'iladi. Ko'pincha MPP tizimlari protsessorlar klasterlari sifatida tuzilgan. Har bir klaster ichida protsessorlar SMP tizimidagi kabi o'zaro ishlaydi. Faqat klasterlar o'rtasida xabarlar uzatiladi. Operandlarga xabarlar yoki xotira manzillari orqali murojaat qilish mumkinligi sababli, ba'zi MPP tizimlari bir xil bo'lmagan xotira manzillarini aniqlash uchun NUMA mashinalari deb ataladi.
SMP mashinalarini dasturlash nisbatan sodda; MPP mashinalari bunday emas. SMP mashinalari barcha turdagi muammolarni yaxshi hal qiladi, agar jalb qilingan ma'lumotlar miqdori unchalik katta bo'lmasa. Katta ma'lumotlar bazalarining ma'lumotlarini qazib olish kabi muayyan muammolar uchun faqat MPP tizimlari xizmat qiladi.

Hyper-Threading nima?

4-rasm
Intel® Hyper-Threading texnologiyasi - bu har bir protsessor yadrosida bir nechta iplarni qayta ishlash imkonini beruvchi innovatsion apparat texnologiyasi. Qancha ko'p iplar bo'lsa, shuncha ko'p vazifalar parallel ravishda bajarilishi mumkin.
Hyper-Threading texnologiyasi qanday ishlaydi? Intel® Hyper-Threading Technology faol bo'lsa, protsessor har bir fizik yadroni ikkita yadro sifatida ko'rsatadi. Shunday qilib, har bir fizik yadro turli xil dastur iplarini qayta ishlay oladigan ikkita mantiqiy yadroga mos keladi. Masalan, Hyper-Threading texnologiyasi yoqilgan 10 yadroli Intel® Core ™ i9-10900K protsessor parallel ravishda 20 ta ipni qo'llab-quvvatlaydi.
Ikki mantiqiy yadro vazifalarni an'anaviy bitta tarmoqli yadroga qaraganda samaraliroq qayta ishlaydi. Intel® Hyper-Threading texnologiyasi yadrodagi boshqa vazifalarni bajarish uchun kutish vaqtini ishlatadi, bu vaqt oldin isrof qilingan va shu tariqa protsessor sig'imining o'tkazuvchanligini oshiradi (server ilovalari uchun 30% gacha ko'tariladi 3 ).

5-rasm
Hyper-Threading texnologiyasining afzalliklari nimada?
Hyper-Threading texnologiyasi yordamida protsessor ko'proq ma'lumotni kamroq vaqt ichida qayta ishlashi va ko'proq fon vazifalarini uzilishlarsiz bajarishi mumkin. Optimal sharoitlarda ushbu texnologiya protsessor yadrolariga bir vaqtning o'zida ikkita vazifani samarali bajarishga imkon beradi. Ko‘p vazifali foydalanuvchilar, oqimchilar va ko‘p bosqichli dasturlardan foydalanadigan mutaxassislar eng yangi Intel® Core ™ i9 protsessori kabi Intel® Hyper-Threading Technology protsessoriga ega noutbuk yoki o‘yin kompyuteriga yangilash orqali o‘z mahsuldorligini oshirishi mumkin .


Xulosa
Ushbu mustaqil ishini bajarish davomida men uzimga protsessorlar va ularning tuzilish texnalogiyalari qanchalar murakkab ekanligi haqida tushunib yetdim yani ko’p yadroli protsessorlar va ularning hisoblashni qanday amalga oshirishi haqida yanda kengroq ma’lumotga ega bo’ldim
Protsessor elektron mashinaning dastur (programma) da koʻzda tutilgan amallar; informatsiyani oʻzgartirish, barcha hisoblash jarayonlarini, xisoblash mashinasidagi boshqa qurilmalarning ishini boshqarib turish uchun moʻljallangan markaziy qurilmasi. Asosiy qismlari: arifmetikmantiqiy qurilma va boshqarish qurilmasi. Arifmetikmantiqiy qurilmada axborot arifmetika va mantiq jihatidan qayta ishlanadi. Boshqarish qurilmasi xotiradagi axborotlarni chiqarish tartibini belgilaydi, boshqaruvchi signallarni ishlab chiqadi, mashinadagi qurilmalarning ishini uygʻunlashtiradi, dasturni uzish signallarini qayta ishlaydi, xotiradagi axborotlarni muhofazalaydi, P. ishini nazorat qiladi. P. da bulardan tashqari, oʻta tezkor xotira qurilmasi va tashkiliy bloklar ham bor.

Foydalanilgan adabiyotlar (saytlar) ro’yhati

1. 
   https://parallel.ru/vvv/lec1.html
   
2. 
   https://searchdatacenter.techtarget.com/definition/parallel-processing
   
3. 
   https://www.shutterstock.com/ru/search/multi+core