与SIMD一样,机间互连机构仍然是决定MIMD系统性能的重要因素,但又有所区别。
  SIMD的机间互连网络,或者是针对处理单元数量很大,连接方式较受限制的情况,或者是要达到数据变换的目的。MIMD的机间互连,除了高频带,低成本等共同要求外,还要满足另外的特殊要求:一是机间通信模式的多样性,要求实现方式更为灵活的连接;二是机间通信的不规则性,要求实现无冲突的连接。
  MIMD的机间互连结构基本分为以下几类:
  ·总线结构
  ·交叉开关结构
  ·多端口存储器结构
  ·开关枢纽结构
  以下将分类介绍。

  1. 总线结构
  总线结构是MIMD最简单的一种结构形式,就是多台处理机P包括它们的内存M和外围设备I/O通过自身的接口用一套总线相连,构成分时总线或公共总线系统。有双向总线和单向总线两种总线系统,其中后者由控制部件(CU)进行集中控制。二者都是单总线系统。

  总线结构的优点:
  ⑴ 只利用高频电缆或双绞导线作为总线,而不增加其他开关,放大器等有源元件,所以成本低,工作可靠,机间通信是通过发送和接收双方的总线接口来进行的。
  ⑵ 便于利用工业定型生产的现成硬件,且处理机数目的增减和设备类型的改变在总线频带允许的范围内比较容易实现。

  2. 交叉开关结构
  交叉开关结构包含一组纵横开关阵列,把横向的处理器P及I/O通道与纵向的存储器模块M连接起来。交叉开关结构可以看作多总线结构朝总线数量增加的方向发展的极端情况。在这种情况下,总线套数= n+i+m,并且n≥i+m,使在同一时间m个处理器加上i 个I/O通道中每一个都能分到一套总线,与n个存储器模块中的任一个相连。因此,交叉开关大大提高了传输频带和提高了系统效率。

  3. 多端口存储器结构
  多端口存储器结构的中心是多端口存储器模块M。多个模块的相应端口连在一起,每一个端口负责处理一个处理器P或I/O通道的存储器访问请求。

  4. 开关枢纽结构
  无论是总线,或者交叉开关,或是上一节所讨论的SIMD互连网络,都有一个共同点,就是有多个入端和多个出端,要在它们之间进行转接,使入端有选择地和出端相连。我们把这种功能部件统称为开关枢纽(tie)。既然有多个入端,就必然存在互连要求上的冲突,因此开关枢纽要包含相应的分解冲突的部件,这称为仲裁单元。仲裁单元与在一个入端和多个出端间进行转接的开关单元一起,就构成一个基本的开关枢纽。
  多处理机的结构形式变化很多,它要满足一系列要求,才能使系统具有通用性的特点。其中主要的是:模块性,可重构性,可分块性,紧密耦合,多工作模式等。在处理机数目很多的系统中,解决通用性问题的可能途径是将SIMD模式与MIMD模式结合起来,多任务与多道程序结合起来,而且采用模块性较好的分布结构。