Шпаргалка: Архитектура ЭВМ
21. МПВК с многовходовыми ОЗУ
1) Коммутация устройств осуществляется в памяти
2) Модули памяти ОЗУ имеют число входов равное числу устройств, которое к нему подключается
3) Средства коммуникации распределены между несколькими устройствами
4) Для наращивания системы предусматривается дополнительные входы в память
Особенности:
1) Используется несколько путей передачи информации
2) Блоки ОЗУ должны быть снабжены логическими схемами для разрешения конфликтов – когда несколько внешних устройств требуют доступа к одному и тому же элементу.
3) Каждый модуль памяти должен идентифицировать и обрабатывать запросы на доступ к определенным ячейкам памяти. Максимально возможная конфигурация системы данного типа ограничена числом входов модулей памяти.
22. Ассоциативные вычислительные системы
Предпосылки их появления – обработка информации, поступающей от многих датчиков, или систем слежения за многими объектами. Ассоциация – обработка данных может производиться не только обычными средствами, но и путем идентификации и выбора данных по их содержанию.
1) при приеме и размещении в памяти входного потока данных
2) реализация функций, связанных с перестроением данных.
Достижение наивысшей степени параллелизма обработки возможно когда число обрабатываемых элементов равно числу слов.
23. Матричные вычислительные системы
Выполняют последовательно поразрядные арифметические и логические операции. Каждый элемент соединяется с 4-мя другими. ПЭ – Процессор и ОЗУ. Разрядность слов устанавливается программно. От УУ – команды управления и различные константы.
Многомодальная логика – каждый ПЭ м.б. активным или пассивным.
25. Принципы векторной обработки
Векторная обработка увеличивает скорость и эффективность обработки за счет того, что обработка целого набора (вектора) данных выполняется одной командой. Скорость выполнения операций в векторном режиме приблизительно в 10 раз выше скорости скалярной обработки. Дляфрагментатипа
Do i = 1, n
A(i) = B(i)+C(i)
End Do
в скалярном режиме потребуется сгенерировать целую последовательность команд: прочитать элемент B(I), прочитать элемент C(I), выполнить сложение, записать результат в A(I), увеличить параметр цикла, проверить условие цикла. В векторном режиме этот фрагмент преобразуется в: загрузить порцию массива B, загрузить порцию массива C (эти две операции будут выполняться со сдвигом в один такт, т.е. практически одновременно), векторное сложение, запись порции массива в память, если размер массивов больше длины векторных регистров, то повторить эту последовательность некоторое число раз.
Перед тем, как векторная операция начнет выдавать результаты, проходит некоторое время (startup), связанное с заполнением конвейера и подкачкой аргументов. Чем больше длина векторов, тем менее заметным оказывается влияние данного начального промежутка времени на все время выполнения программы.
Векторные операции, использующие различные ФУ и регистры, могут выполняться параллельно.
26. Факторы, снижающие производительность векторных ЭВМ. Возможность векторной обработки программ
Некоторый фрагмент программы может быть обработан в векторном режиме, если для его выполнения могут быть использованы векторные команды (соответственно полная или частичная векторизация). Поиск таких фрагментов в программе и их замена на векторные команды называется векторизацией программы . Для векторизации необходимы вектора-аргументы + независимые операции над ними. Кандидаты для векторизации - это самые внутренние циклы программы.