Файл: Мультипроцессоры (Сущность Мультипроцессоров).pdf

Когда все каналы заняты сообщениями и ни один из каналов в цикле не освобожден, возникает ситуация взаимоблокировки. Чтобы избежать этого, необходимо следовать схеме предотвращения тупиковых ситуаций.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мультипроцессоры могут использоваться для одновременного запуска большего количества потоков или для ускорения выполнения определенного потока. Запускать больше потоков одновременно легко; потоки просто распределяются между процессорами. К сожалению, обычные пользователи ПК должны запускать только небольшое количество потоков в любой момент времени. Быстрее запустить конкретный поток намного сложнее. Программист должен разделить существующий поток на несколько потоков для выполнения на каждом процессоре. Это становится сложным, когда процессоры должны общаться друг с другом. Одна из главных задач для компьютерных дизайнеров и программистов - эффективно использовать большое количество процессорных ядер.

Другие формы многопроцессорной обработки включают гетерогенную многопроцессорность и кластеры . Гетерогенные мультипроцессоры , также называемые асимметричными мультипроцессорами , используют отдельные специализированные микропроцессоры для отдельных задач и обсуждаются далее. В кластерной многопроцессорной обработке каждый процессор имеет собственную систему локальной памяти. Кластеризация также может относиться к группе компьютеров, соединенных вместе в сети, на которой запущено программное обеспечение для совместного решения большой проблемы.

С позиции реализации такого симбиоза открываются следующие способы повышения производительности:

1)         увеличение емкости памяти внутри кристалла;

2)         увеличение количества арифметико-логических устройств;

3)         введение блоков обработки мультимедийных данных, ранее использовавшихся, например, в сигнальных микропроцессорах;

4)         интеграция на кристалле функций управления памятью и периферийными устройствами, для исполнения которых в традиционных микропроцессорах используются наборы микросхем («чипсеты»);

5)         интеграция на кристалле интерфейсов сетевых и телекоммуникационных систем, что позволяет соединять эти микропроцессоры друг с другом и телекоммуникационными и вычислительными сетями без дополнительных адаптеров.

Принципы универсальных машинных вычислений (по фон Нейману) легли в основу компьютеров первых поколений. На их основе работает и большая часть нынешних компьютеров. Но эти аксиомы существенно ограничивают способы реализации машинного счета. Они диктуют последовательную (команда за командой) реализацию. Такое ограничение сильно сужает разнообразие архитектурных решений и лишает их перспектив к наращиванию производительности за счет увеличения числа одновременно работающих над одной задачей процессоров.

Искусство творения компьютеров имеет свои вершины мастерства. Многопроцессорные высокопараллельные архитектуры, выходя за пределы юрисдикции классической модели последовательного счета, требуют от создателей нестандартного, многомерного, но очень здравого мышления. (Здесь мысли могут взлетать очень высоко, чтобы затем разбиться о жесткие реалии.) В этой запредельной, рекордной области компьютеростроения архитектурных тайн и сегодня остается значительно больше, чем найдено решений. И тем ценнее достижения, прошедшие проверку практикой. Через положительный опыт открывается путь к новейшим многокомпонентным архитектурам, способным к полному погружению в микромир новых СБИС-технологий и обладающим за счет этого огромным вычислительным потенциалом.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бирюков А. Я., Голован Н. И., Медведев И. Л., Набатов А. С., Фищенко Е. А. Решающие поля многопроцессорных вычислительных систем. В кн.: Многопроцессорные вычислительные системы с общим потоком команд. М., ИПУ, 2016. - с. 22-32.
2. Затуливетер Ю. С., Медведев И. Л. О групповом параллелизме и двойственной реализации параллельных вычислений. В кн.: вопросы кибернетики. Вып. 48. Вычислительные машины и системы с перестраиваемой структурой. М., Н. С. по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР, 2016. - с. 44-63.
3. Медведев И. Л. Принципы построения многопроцессорных вычислительных систем с общим потоком команд. В кн.: Многопроцессорные вычислительные системы с общим потоком команд. М., ИПУ, 2014. - с. 5-21.
4. Медведев И. Л. Проектирование ядра структуры параллельных процессоров. М., Институт проблем управления, 2012. - 60 с.
5. Медведев И. Л., Фищенко Е. А. Об одном способе описания программно-доступных средств параллельного процессора. В кн.: Вопросы кибернетики. Вып. 92. М., НС по комплексной проблеме "Кибернетика" АН СССР, 2012. - с. 43-67.
6. Фищенко Е. А . Выбор системы команд для многопроцессорной вычислительной системы с общим потоком команд. В кн.: Многопроцессорные вычислительные системы с общим потоком команд. М., ИПУ, 2013. - с. 33-39.
7. Экспедиционные геофизические комплексы на базе многопроцессорной ЭВМ ПС-2000. / В. А. Трапезников, И. В. Прангишвили, А. А. Новохатный, В. В. Резанов. - Приборы и системы управления, 2011. - с. 29-31.
8. Прангишвили И. В., Виленкин С. Я., Медведев И. Л. Многопроцессорные вычислительные системы с общим управлением. - М., Энергоатомиздат, 2013. - 312 с.
9. Фищенко Е. А. Принципы построения мнемокода многопроцессорных вычислительных систем с общим управлением. В сб.: Всесоюзное научно-техническое совещание "Проблемы создания и использования высокопроизводительных машин". М., ИПУ, 2012. - с.108-110.