并行處理機(jī)課件

并行處理機(jī)并行處理機(jī)定義并行處理機(jī)是并行處理計(jì)算機(jī)中的一種重要結(jié)構(gòu)，它主要通過(guò)資源重復(fù)實(shí)現(xiàn)同時(shí)性并行。并行處理機(jī)定義：

重復(fù)設(shè)置多個(gè)相同的處理單元（PE），按照一定方式互相連接，在統(tǒng)一的控制部件作用下(CU)，各自對(duì)分配的數(shù)據(jù)并行地完成同一條指令所規(guī)定的操作，實(shí)現(xiàn)操作級(jí)并行的SIMD計(jì)算機(jī)。從CU看，指令順序（串行）執(zhí)行；從PE看，數(shù)據(jù)并行處理；并行處理機(jī)定義ILLIACIV陣列機(jī)ThinkingMachinesCM-2CrayX-MP機(jī)CrayY-MP機(jī)Cell處理機(jī)并行處理機(jī)基本結(jié)構(gòu)由五個(gè)部分組成：多個(gè)處理單元PE；多個(gè)存儲(chǔ)器模塊M；一個(gè)控制器CU；一個(gè)互連網(wǎng)絡(luò)ICN；一臺(tái)輸入輸出處理機(jī)IOP。兩種基本結(jié)構(gòu)：分布式存貯器的并行處理機(jī)；集中式共享存貯器的并行處理機(jī)。并行處理機(jī)基本結(jié)構(gòu)控制ICNPE1PEM1數(shù)據(jù)總線PE0PEN-1PEM0PEMN-1I/O接口CUMCUSC控制總線控制分布式存貯器的并行處理機(jī)每個(gè)PE有自己的局部存貯器PEM；PEM只能被本PE訪問(wèn)；整個(gè)系統(tǒng)在CU控制下運(yùn)行;所有指令都在CU中譯碼。譯碼后把適合于并行處理的向量類指令“播送”給各個(gè)PE，讓處于“活躍”的那些PE并行地執(zhí)行；PE之間通過(guò)互連網(wǎng)絡(luò)ICN來(lái)交換數(shù)據(jù)?；ヂ?lián)網(wǎng)絡(luò)的路由選擇由CU控制。并行處理機(jī)基本結(jié)構(gòu)ICNPE1MM1PE0PEN-1MM0MMK-1控制控制I/O通道CUSC集中式共享存貯器的并行處理機(jī)系統(tǒng)存貯器由K個(gè)存貯體構(gòu)成，經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)ICN為全部N個(gè)PE所共享;ICN用于在PE和MM之間構(gòu)建數(shù)據(jù)通路，使各個(gè)PE可以高速、靈活、動(dòng)態(tài)地與不同的存貯體相連。并行處理機(jī)特點(diǎn)它利用的是資源重復(fù)，而不是時(shí)間重疊；它實(shí)現(xiàn)的是并行性中的同時(shí)性，而不是并發(fā)行；它使用簡(jiǎn)單而規(guī)整的ICN來(lái)確定PE之間的連接模式。ICN限定了并行處理機(jī)適用的解題算法的類型，也對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的性能產(chǎn)生明顯影響。因此，ICN是設(shè)計(jì)重點(diǎn)；PE之間互連靈活，在某些專門(mén)問(wèn)題上的工作效率要比流水線處理機(jī)高；它的專用性更強(qiáng)。如果習(xí)慣上把流水線處理機(jī)歸屬為通用計(jì)算機(jī)的話，并行處理機(jī)則被看成專用機(jī)；并行處理機(jī)的結(jié)構(gòu)與所采用的并行算法緊密結(jié)合。并行處理機(jī)特點(diǎn)總之，并行處理機(jī)基本上是一臺(tái)專用于向量處理的計(jì)算機(jī)。實(shí)質(zhì)上，它是由專門(mén)進(jìn)行數(shù)組運(yùn)算的PE陣列組成