Параллелизм как основа высокопроизводительных вычислений

Пути повышение производительности микропроцессорных систем

На производительность микропроцессорной системы влияет производительность процессора, организация, объем и пропускная способность подсистемы памяти, организация системы шин, организация системы ввода-вывода, скоростные характеристики периферийных устройстви т.д.

На протяжении многих лет для повышения производительности процессора использовался единственный путь – повышение его тактовой частотой. За эти годы укоренилось мнение, что именно тактовая частота процессора является основным показателем его производительности.

В настоящее время многие пути совершенствования процессора практически исчерпаны (так, например, возможность дальнейшего повышения тактовой частоты, ограничивается рядом сложных технических проблем) и наиболее перспективное направление сегодня состоит в организации многопроцессорных вычислительных устройств.

Немногим более чем за 60 лет произошло увеличение скорости вычислений в триллионы раз (10¹²). При таком общем росте скорости вычислений, быстродействие самих технических средств вычислений увеличилось всего в несколько миллионов раз. И дополнительный эффект достигнут за счет введения параллелизма на всех стадиях и этапах вычислений. Это происходило за счет организации независимой работы разных устройств ЭВМ (например, процессора и устройств ввода-вывода), за счет совершенствования архитектуры процессоров (конвейерность, суперскалярность, динамическое исполнение).

Так как развитие получили МКМД системы (МКМД – множественный поток команд, множественный поток данных), рассмотрим их классификацию.

UMA – Uniform Memory Access – однородный доступ к памяти

NUMA – non-Uniform Memory Access – неоднородный доступ к памяти

SMP – Symmetric Multiprocessor – симметричные мультипроцессоры

PVP – parallel vector processor – векторный параллельный процессор

Дата добавления: 2015-07-15