系统结构第六章-阵列处理机

2021/03/21

阵列处理机原理:

通过资源重复的方式提升运算速度。

单指令流多数据流。

利用并行性的同时,而不是并发

可扩展性好,通过增加处理单元来进行扩展

比如:豆子在地上,我要把豆子装进麻袋中,只有两个人的情况。

时间重复:一个人把麻袋口撑开,一个n人把豆子集中装进麻袋。分工不同,人越多分工越细。时间上是重复的。

资源重复:上面只有两个人,若是豆子多的情况下那就比较难办。那就多叫几个人。这样就是资源重复。

分布式存贮处理器:

一个分布式存贮处理器有多个处理单元,每个处理单元都有增加的存贮单元,存贮需要计算机的数据。当控制器收到一条指令,对指令进行解析然后把数据和操作发给处理单元去执行。处理单元同时执行操作只能一样,加就全部加,减就全部减。

graph LR
	控制器-->存贮单元1
	控制器-->存贮单元2
	控制器-->存贮单元3
	存贮单元1-->处理单元1
	存贮单元2-->处理单元2
	存贮单元3-->处理单元3
	处理单元1-->控制总线:给处理单元数据共享
	处理单元2-->控制总线:给处理单元数据共享
	处理单元3-->控制总线:给处理单元数据共享
	处理单元1-->数据总线:数据对外统一输出
	处理单元2-->数据总线:数据对外统一输出
	处理单元3-->数据总线:数据对外统一输出
	数据总线:数据对外统一输出-->I/O接口
	I/O接口-->主存
	控制器<-->I/O接口

集中式共享存贮器并行处理:

一个集中式共享存贮器并行处理器有多个处理单元,多个处理单元共用一个存贮器。

graph TD
	控制器<-->主存
	控制器-->处理单元1
	控制器-->处理单元2
	控制器-->处理单元3
	处理单元1-->集中式共享存贮器:给处理单元数据共享
	处理单元2-->集中式共享存贮器:给处理单元数据共享
	处理单元3-->集中式共享存贮器:给处理单元数据共享
	集中式共享存贮器:给处理单元数据共享-->I/O接口
	主存<-->I/O接口

下图是一个整列处理机

整理处理机难点在于数据通信。

如处理单元0要给处理单元10传数据。蓝线步骤。

若是0和4之间没有连线的话,红线步骤。这就会导致浪费时间。

拿这样可以0和其他处理单元都连一条线吗?答案是不行的。电路太复杂了。

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