Файл: Симметричные мультипроцессоры и системы с массовым параллелизмом.pdf

3) Многопроцессорная система, в силу присущей ей избыточности, способна функционировать при отказе части оборудования. Такие отказы могут быть как изначально присутствующими, вследствие дефектов кремниевой пластины или технологического процесса изготовления, так и появившимися в ходе функционирования.

Многопроцессорные системы могут создаваться либо как однокристальные, либо как многокристальные микросборки. Реальность такова, что однокорпусная микросборка многопроцессорной системы из совокупности простых микропроцессоров может значительно превышать по показателю «производительность/стоимость» однокристальную систему, размер кристалла которой равен сумме площадей кристаллов микросборки.

Микросборки не отличаются от СБИС. Выбор однокристальной реализации или микросборки определяется достигаемыми технико-экономическими показателями, например, использование микросборок памяти. Возможности подобной технологии демонстрирует микропроцессор Pentium Pro. Однако среди наиболее интересных проектов, концентрирующих архитектурные и технологические достижения, включая однокристальные системы и микросборки, можно назвать микропроцессор Power4;

4) В традиционных компьютерах, состоящих из микропроцессора и микросхем памяти, использующих в совокупности порядка 108 транзисторов в микропроцессоре и 109 транзисторов в памяти, в каждом такте задействовано по разным оценкам 104 – 105 транзисторов. Иначе говоря, имеет место простой значительной части оборудования, потенциально способного производить полезную работу. Конечно, при использовании КМОП-технологии простои имеют и определенный плюс: оборудование выделяет мало тепловой энергии. При существующих на сегодня конструкциях корпусов микросхем проблема теплоотвода может стать решающей при выборе архитектуры кристалла. Однако на кристалле может быть достаточно эффективно реализована многопроцессорная система из большого числа процессоров, каждый из которых имеет собственную небольшую встроенную память. Подобные вычислительные структуры обычно называют ассоциативными процессорами, памятью с обработкой, многофункциональной памятью или интеллектуальной памятью. К этому классу относятся однокристальные системы как с SIMD-архитектурой, например, Fuzion 150, так и с MIMD-архитектурой, например, Blue Gene.

Мультитредовые микропроцессоры и системы на одном кристалле вбирают в себя накопленные в ходе эволюции приемы повышения производительности микропроцессоров и используют симбиоз компиляторов и аппаратуры, соответственно для статического и динамического выявления параллелизма из исходных последовательных программ. Ориентация на исполнение совокупности тредов с определенной степенью межтредовых зависимостей обусловливает конкретные решения по совместному использованию тредами регистрового файла, аппаратуры внеочередного исполнения команд и функциональных устройств. Предстоят еще значительные исследования по оптимизации мультитредовых архитектур. Однако последовательность шагов в этом направлении эволюции микропроцессоров уже известна – это Alpha 21364 и Alpha 21464.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были описаны общие требования, предъявляемые к многопроцессорным системам; классификация систем параллельной обработки; модели связи и архитектура памяти; а также мультипроцессорные системы с общей и локальной памяти.

В данной работе был произведён анализ существующих подходов к классификации архитектур вычислительных систем, рассмотрены такие эффективные методы повышения производительности вычислительных систем, как параллельные вычисления и мультитрединг.

Работа рассчитана на продолжение исследований в этом направлении, целью которых является создание программного обеспечения формирования фазы определения для заданной системы команд.

Сама разработка вышеупомянутого программного обеспечения будет осуществляться в последующем при написании дипломного проекта, где и будут использованы результаты научно-исследовательской работы.

Список используемых источников

• 1. Андреев, А.М. Многопроцессорные вычислительные системы: теоретический анализ, математические модели и применение: Учебное пособие / А.М. Андреев, Г.П. Можаров, В.В. Сюзев. - М.: МГТУ им. Баумана, 2015. - 332 c.
  2. Андреев, А.М. Многопроцессорные вычислительные системы / А.М. Андреев. - М.: МГТУ, 2014. - 332 c.
  3. Белолипецкий, В.Г. Сборник олимпиадных задач для специальности "Вычислительные машины, комплексы, системы и сети".Учебное пособие для ВУЗов / В.Г. Белолипецкий. - М.: КноРус, 2016. - 277 c.
  4. Бройдо, В. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / В. Бройдо, О.П. Ильина. - СПб.: Питер, 2015. - 560 c.
  5. Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник для вузов / В.Л. Бройдо, О.П. Ильина. - СПб.: Питер, 2011. - 560 c.
  6. Бройдо, В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / В.Л. Бройдо. - СПб.: Питер, 2013. - 688 c.
  7. Горнец, Н.Н. ЭВМ и периферийные устройства. Компьютеры и вычислительные системы: Учебник для студентов учреждений высш. проф. образования / Н.Н. Горнец, А.Г. Рощин.. - М.: ИЦ Академия, 2012. - 240 c.
  8. Гудыно, Л.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебное пособие / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко; Под ред. А.П. Пятибратов. - М.: КноРус, 2013. - 376 c.
  9. Емельянов, С.В. Информационные технологии и вычислительные системы / С.В. Емельянов. - М.: Ленанд, 2016. - 84 c.
  10. Емельянов, С.В. Информационные технологии и вычислительные системы: Интернет-технологии. Математическое моделирование. Системы управления. Компьютерная графика / С.В. Емельянов. - М.: Ленанд, 2014. - 96 c.
  11. Емельянов, С.В. Информационные технологии и вычислительные системы: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ. ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ ИНФОРМАТИКИ / С.В. Емельянов. - М.: Ленанд, 2015. - 96 c.
  12. Замятина, О.М. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации. моделирование сетей.: Учебное пособие для магистратуры / О.М. Замятина. - Люберцы: Юрайт, 2016. - 159 c.
  13. Зотов, А.Ф. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации / А.Ф. Зотов. - М.: КноРус, 2012. - 288 c.
  14. Калмакова, А.В. Вычислительные машины, системы и сети / А.В. Калмакова, О.Е. Узинцев. - М.: МГИУ, 2008. - 76 c.
  15. Канащенков, А.И. Радиолокационные системы многофункциональных самолетов. Т. 3. Вычислительные системы РЛС многофунк. / А.И. Канащенков. - М.: Радиотехника, 2007. - 280 c.
  16. Ларионов, А.М. Вычислительные комплексы, системы и сети / А.М. Ларионов. - Л.: Энергоатомиздат, 1987. - 288 c.
  17. Мелехин, В.Ф. Вычислительные системы и сети: Учебник для студентов учреждений высш. проф. образования / В.Ф. Мелехин, Е.Г. Павловский. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 208 c.
  18. Партыка, Т.Л. Электронные вычислительные машины и системы: Учебное пособие / Т.Л. Партыка, И.И. Попов. - М.: Форум, ИНФРА-М, 2012. - 368 c.
  19. Пятибратов, А.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник / А.П. Пятибратов, Л.П. Гудыно, А.А. Кириченко. - М.: ФиС, ИНФРА-М, 2015. - 736 c.
  20. Рождествина, А.А. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации (для бакалавров) / А.А. Рождествина. - М.: КноРус, 2013. - 376 c.
  21. Шевченко, В.П. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник / В.П. Шевченко. - М.: КноРус, 2012. - 288 c.
  22. Шепель, В.М. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: Учебник / В.М. Шепель. - М.: Финансы и статистика, 2015. - 736 c.