Редукционные машины

Вычислительные механизмы редукционных машин основаны на принципе редукции, т.к. сокращения посредством перезаписи строк символов (формул) в программе.

В ВМ запуск вычислений осуществляется при необходимости получения данных.

- основаны на функциональной ВМ

- отсутствует побочный эффект, т.к. не требуется описание записи/чтения в ОЗУ.

Выделяют два способа (класса):

Строчная редукция - работает с данными.

Графовая редукция - работает с указателем.

Пример. Осуществляется вызов программы, вычисляющей значение

Если требуется получить результат как значение a, то копируется граф программы и идет его сворачивание. При этом запускается вычисление «*», т.к. это вычисление невозможно без расчета двух параметров (b+c) и (b-c), то запускается вычисление блоков «+» и «-». Таким образом, результат получается путем редукции.

а) б) в) г)

В редукционной машине возможна организация параллельных процессоров.

29. Матричные процессоры с SIMD – обработкой информации. Процессор MPP для обработки изображений

Матричный процессор с локальной памятью.

Матричный процессор с общей памятью

П – память ПЭ – процессорный элемент МП – модуль памяти

Особенности:

УУ передает всем процессорным элементам одну команду (гранулярность на уровне команд). Все ПЭ одновременно выполняют одинаковые операции с разными данными, т.е. ОКМД (SIMD).

В УУ анализируются биты состояний процессора, и анализируется возможность перехода (условия) к конкретным блокам.

ПЭ - упрощенный набор команд для выполнения алгоритмических операций.

Известны ПЭ, обрабатывающие как отдельное слово, так и отдельные биты для обработки потоков данных – это позволяет предельно упростить ПЭ и реализовывать их большие количества на пластине – разрядно-модульные процессоры.

Пример. Разрядно-модульная матричная КМД – система (на 16384 ПЭ). Применяется для обработки изображения на борту спутника. (изготавливается NASA).

Индивидуальная память одного ПЭ – 1024 бит. (еще ILLIAC, PC2000/3000)

Вычислительная система в целом:

Дата добавления: 2015-11-16