бути відсутнім;
В· процесор даних (DP - Data Processor) - функціональне пристрій, що працює як перетворювач даних, відповідно до арифметичними операціями;
В· ієрархія пам'яті (IM - Instruction Memory, DM - Data Memory) - запам'ятовуючий пристрій, в якому зберігаються дані і команди, що пересилаються між процесорами;
В· перемикач - абстрактне пристрій, що забезпечує зв'язок між процесорами і пам'яттю.
Функції процесора команд багато в чому схожі з функціями пристроїв керування послідовних машин і, згідно Д. Скіллікорну, зводяться до наступних:
В· на основі свого стану і отриманої від DP інформації IP визначає адресу команди, яка буде виконуватися наступної;
В· здійснює доступ до IM для вибірки команди;
В· отримує і декодує обрану команду;
В· повідомляє DP команду, яку треба виконати;
В· визначає адреси операндів і посилає їх в DP;
В· отримує від DP інформацію про результат виконання команди.
Функції процесора даних роблять його, в чому, схожим на арифметичний пристрій традиційних процесорів:
В· DP отримує від IP команду, яку треба виконати;
В· отримує від IP адреси операндів;
В· вибирає операнди з DM;
В· виконує команду;
В· запам'ятовує результат у DM;
В· повертає в IP інформацію про стан після виконання команди.
У термінах таким чином певних основних частин комп'ютера структуру традиційної фон-неймановской архітектури можна представити в наступному вигляді:
В
Це один з найпростіших видів архітектури, що не містять перемикачів. Для опису паралельних обчислювальних систем автор зафіксував чотири типи перемикачів, без будь-якої явної зв'язку з типом пристроїв, які вони з'єднують:
В· 1-1 - перемикач такого типу пов'язує пару функціональних пристроїв;
В· nn - перемикач пов'язує i-е пристрій з одного безлічі пристроїв з i-м пристроєм з іншої множини, тобто фіксує попарно зв'язок;
В· 1-n - перемикач з'єднує одне виділене пристрій з усіма функціональними пристроями з деякого набору;
В· nxn - кожне функціональний пристрій одного безлічі може бути пов'язано з будь-яким пристроєм іншого безлічі, і навпаки.
Прикладів подібних перемикачів можна навести дуже багато. Так, всі матричні процесори мають перемикач типу 1-n для зв'язку єдиного процесора команд з усіма процесорами даних. У комп'ютерах сімейства Connection Machine кожен процесор даних має свою локальну пам'ять, отже, зв'язок буде описуватися як n-n. У теж час, кожен процесор команд може зв'язатися з будь-яким іншим процесором, тому дана зв'язок буде описана як nxn.
Класифікація Д. Скіллікорна складається з двох рівнів. На першому рівні вона проводиться на основі восьми характеристик:
1. кількість процесорів команд (IP);
2. число запам'ятовуючих пристроїв (модулів пам'яті) команд (IM);
3. тип перемикача між IP і IM;
4. кількість процесорів даних (DP);
5. число запам'ятовуючих пристроїв (модулів пам'яті) даних (DM);
6. тип перемикача між DP і DM;
7. тип перемикача між IP і DP;
8. тип перемикача між DP і DP.
Розглянемо згаданий вище комп'ютер Connection Machine 2. У термінах даних характеристик його можна описати:
(1, 1, 1-1, n, n, n-n, 1-n, nxn),
а умовне зображення архітектури наведено на наступному малюнку:
В
Для сильно пов'язаних мультипроцессоров (BBN Butterfly, C.mmp) ситуація інша. Такі системи складаються з безлічі процесорів, з'єднаних з модулями пам'яті з допомогою динамічного перемикача. Затримка при доступі будь-якого процесора до будь-якого модулю пам'яті приблизно однакова. Зв'язок і синхронізація між процесорами здійснюється через загальні (колективні) змінні. Опис таких машин в рамках даної класифікації виглядає так: (n, n, nn, n, n, nxn, nn, немає), а саму архітектуру можна зобразити так, як на наступному малюнку:
В
Використовуючи введені характеристики і припускаючи, що розгляд кількісних характеристик можна обмежити тільки трьома можливими варіантами значень: 0, 1 і n (тобто більше одного), можна отримати 28 класів архітектур. p> У класах 1-5 знаходяться комп'ютери типу dataflow і reduction, що не мають процесорів команд у звичайному розумінні цього слова. Клас 6 це класична фон-неймановская послідовна машина. Всі різновиди матричних процесорів містяться в класах 7-10. Класи 11 і 12 відповідають комп'ютерам типу MISD класифікації Флінна і на даний момент, на думку автора, порожні. Класи з 13-го по 28-й займають всілякі варіанти мультипроцессоров, причому в 13-20 класах знаходяться машини з досить звичною архітектурою, в той час, як архітектура класів 21-28 поки виглядає екзотично.
<...
