1. SIMD计算机模型 (1)SIMD计算机的抽象模型 在同一个控制部件的管理下,有多个处理单元。所有处理单元均收到从控制部件广播来的同一条指令,但操作对象是不同的数据。 (2)SIMD计算机的操作模型 SIMD计算机的操作模型用五元组表示: M = (N,C,I,M,R)。 其中, 五元组中各符号的含义: N--机器的处理单元(PE)数; C--由控制部件(CU)直接执行的指令集,包括标量和程序流控制指令; I--由CU广播至所有PE进行并行执行的指令集,包括算术运算、逻辑运算、数据寻径、屏蔽以及其他由每个活动的PE对它的数据所执行的局部操作; M--屏蔽方案集,其中每种屏蔽将PE集划分为允许操作和禁止操作两种子集;R--数据寻径功能集,说明互连网络中PE间通信所需要的各种设置模式。 (3)可以用上述五元组描述一台具体的SIMD机器。 (4)SIMD计算机处理单元的粒度:细粒度、中粒度。 2. SIMD计算机的基本结构 3. SIMD计算机的互连网络 4. SIMD计算机的特点 5. SIMD计算机实例 6. SIMD计算机的典型并行算法。主要考虑基于Illiac IV阵列模型。 8. 使用多处理机的主要目的是利用多台处理机并发地执行一个作业,使得执行速度比单处理机快;有时候,使用使用多处理机的主要目的是提高可靠性而不是高性能,如果某台处理机出现故障,那么它的程序可以由系统中其它处理机来执行。 9. 多处理机有两种基本的结构(结构图见清华大学出版社出版的《计算机系统结构》,郑纬民等著):共享存储器结构和本地存储器结构。共享存储器方案中,存储器和I/O设备是独立的子系统,为所有处理机所共享,这是实现信息交换和同步最简单的办法,任何两台处理机都可以通过共享存储器的单元实现通信。本地存储器结构每台处理机都有自己的存储器和I/O设备,处理机之间通过点对点的信息交换实现通信。 |