Вычислительные комплексы.

T = t_n(время постановки задачи)+t_m(время разработки метода и алгоритма)+t_пр(время программирования)+t_отл(время отладки)+t_cч(время счета).

Параллельная обработка информации.

Выделяют 3 основных направления организации параллельной обработки:

1. совмещение во времени различных этапов разных задач – мультипрограммная обработка, которая возможна даже в однопроцессорной системе
2. одновременное решение различных задач или частей одной задачи возможно при наличии нескольких обрабатывающих устройств, при этом используются те или иные свойства задач. Естественный параллелизм – в систему поступает непрерывный поток несвязанных между собой задач, решение любой из них не зависит от результатов решения других, при этом использование нескольких обрабатывающих устройств при любом способе комплексирования. Параллелизм независимых ветвей – при решении сложной задачи могут быть выделены отдельные независимые части. Двумя независимыми ветвями считают такие части, при реализации которых выполняются следующие условия:
1. ни одна из входных для ветви величин не является выходной величиной для другой программы
2. для обеих ветвей не должна производиться запись в одни и те же ячейки памяти
3. условия выполнения одной ветви не зависят от результатов или признаков, полученных при выполнении другой ветви
4. обе ветви должны выполняться по разным блокам программы

параллелизм объектов данных – по одной программе должны обрабатываться некоторые совокупности данных, поступающие одновременно. Сюда часто включают понятие векторного параллелизма. Вектор обычно одномерный массив, образованный из многомерного массива, если один из индексов не фиксирован и пробегает все значения в диапазоне изменения. Однако в параллельные языки высокого уровня включаются только векторные операции (сложение, вычитание). Операции высоких порядков выражаются через векторные.

1. конвейерная обработка данных может быть реализована в системе с одним процессором, но разделенным на некоторое число последовательно включенных операционных блоков, каждый из которых специализирован на выполнение определенной части операции. Для решения задачи сложения чисел с плавающей точкой предусмотрены 4 блока: сравнение порядков, выравнивание порядков, сложение мантисс, нормализация результата. Для векторов задача усложняется. Когда блок сравнения порядков выполнит операцию для первой пары операндов, он передаст результат второму блоку и возьмет из ОП новую пару операндов. Для того, чтобы не создавались очереди обычно принимают время каждого этапа максимально известного. Общее время сложения двух векторов: Т_к = (n+m-1)t T_o = n* (t₁+t₂+…+t_m). Выигрыш по производительности, равный числу блоков практически невозможен, так как в конвейерах команд есть условные переходы. Таким образом, чем длиннее цепочка и чем на большее число разбивается операция.

Локальный параллелизм.

Локальный параллелизм – выполнение программы, когда исходные данные для i-той операции вырабатываются заранее. В таком понимании локальный параллелизм похож на параллелизм независимых ветвей.

E = (m*g⁴*π²)/(8*ε₀^2*ε²*H²)

F1:= m*G*G*G*G*Π*Π

F2:=8*Eø*Eø*E*E*H*H

F3:=F1/F2

Классификация систем параллельной обработки.

Категории классификации параллельных ЭВМ могут быть разными. Например, виды соединения процессора или способы функционирования процессорного поля.

В 1966 году – классификация Флинна: различные способы организации параллельной обработки можно представить как способы организации одновременного воздействия одного или нескольких потоков команд на один или несколько потоков данных.

Группы систем:

1. ОКОД = SISD – системы с одним потоком команд и данных.
2. МКОД = MISD – системы множественным потоком команд и одним потоком данных.
3. ОКМД = SIMD – один поток команд, множественный поток данных.
4. МКМД = MIMD – множественные потоки команд и данных.

Любая классификация справедлива для определенных комплексов или систем, в которых ЭВМ и процессоры реализуют последовательные методы вычисления. В системах с ассоциативной обработкой классификация Флинна не корректна.

Для комплексов с сателлитной ЭВМ характерным является не способ связи, а структура связи, которая обычно не отличается от других комплексов (канал-канал). Особенность этих комплексов в том, что в них ЭВМ существенно отличаются по своим характеристикам, имеет место соподчиненность, то есть различие функций одной ЭВМ от другой. Сателлиты умеют преобразовывать информацию, таким образом, они освобождают основные ЭВМ от ненужных операций. Используются несколько сателлитов.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: