Учебное пособие москва мади 2020 ббк 32. 81 В 683 Волосова, А. В. В683

Глава 4. Способы повышения эффективности работы программ 
Возможны следующие способы повышения эффективности работы 
программ: использование спецпроцессоров, различные способы оптимизации 
архитектуры многопроцессорных конфигураций. 
 4.1. Разработка спецпроцессоров 
Спецпроцессоры
находят 
применение 
при 
решении 
таких 
практических задач, как распознавании речи, анализ изображений, обработка
сейсмологических данных, обработка сигналов, и т. д. Сопроцессоры 
объединяют от сотен до десятков тысяч элементарных функциональных 
устройств в процессе их параллельной работы, что обеспечивает 
высочайшую 
скорость 
вычислений. 
Необходимость 
разработки 
спецпроцессоров обусловлена сложностью вычислений при решении задач 
на параллельных компьютерах. Подобные вычисления используют 
вещественные числа с плавающей точкой. Единица производительности 
параллельного 
компьютера 
- 
флопс
определяется 
количеством 
арифметических операций в секунду, выполненных над вещественными 
числами с плавающей точкой.

---

35 
При разработке спецпроцессоров используется 
параллелизм на 
уровне команд, 
который рассматривался выше.
Рассмотрим два подхода к построению архитектуры процессоров, 
реализующих параллелизм на уровне машинных команд: суперскалярные 
процессоры и VLIW-процессоры. 
Суперскалярные процессоры 
При таком подходе задача обнаружения параллелизма в машинном 
коде и определение последовательности исполнения команд решается на 
аппаратном уровне. Программа для суперскалярного процессора не содержит 
информацию о параллелизме. 
VLIW-процессоры
(Very Large Instruction Word) работают по 
правилам 
фоннеймановского 
компьютера. 
Команда, 
исполняемая 
процессором, определяет несколько операций. Каждое из полей команды 
отвечает за реализацию одной из стандартных операций процессора: работу с 
памятью, работу регистрами, работу с
функциональными устройствами и т.д. 
Программа для процессора всегда содержит информацию о параллелизме. 
Оба подхода относятся к увеличению производительности отдельных 
процессоров, 
на 
основе 
которых, 
строятся 
многопроцессорные 
конфигурации.