Матричні обчислювальні системи

Матричні системи є найпоширенішими представниками систем класу: «один потік команд - множина потоків даних.

Вони мають загальний управляючий пристрій, який генерує потік команд і велике число процесорних елементів, що працюють паралельно і оброблюють кожний свій потік даних. Таким чином, продуктивність системи рівна сумі продуктивностей всіх процесорних елементів.

Асоціативні обчислювальні системи

Асоціативні системи відносяться до класу: «один потік команд - безліч потоків даних».Вони включають велике число операційних пристроїв, здатних одночасно по командах управляючого пристрою здійснити обробку декількох потоків даних. В асоціативних обчислювальних системах інформація на обробку поступає від асоціативних запам’ятовуючих пристроїв (АЗП), що характеризуються тим, що інформація в них вибирається не за певною адресою, а по її змісту.

Принципи векторної обробки

- Принцип векторної обробки заснований на існуванні значного класу задач, що використовують операції над векторами. Алгоритми цих задач відповідно до термінології Флінна відносяться до класу «одиночний потік команд – множинний потік даних.

Принцип векторноъ обробки реалізовано в системах двох типів: матричних і векторно-конвеєрних.

- В матричній системі виконання векторної команди включає читання з пам'яті елементів векторів, розподіл їх по процесорах, виконання заданої операції і засилання результатів назад в пам'ять.

- У векторно-конвеєрній системі виконання векторної команди здійснюється шляхом засилання елементів векторів в конвеєр з інтервалом, рівним тривалості проходження однієї стадії обробки. При цьому швидкість обчислень залежить тільки від тривалості стадії і не залежить від затримок в процесорі в цілому.

Обидва підходи у принципі дозволяють досягти значного прискорення в порівнянні з скалярними машинами. Більш того, прискорення в системах матричного типу може бути більше, ніж в конвеєрних, оскільки збільшити число процесорних елементів простіше, ніж число ступенів в конвеєрному пристрої. В даний час створені і успішно застосовуються системи обох типів.

ММХ технологія

Ще одним прикладом SIMD-архітектури є технологія ММХ, що істотно поліпшила архітектуру мікропроцесорів фірми Intel. Технологія MMX - компромісне рішення, що поєднує шляхи, які використовуються в класичному процесорі CISC-архітектури (Pentium), у комп'ютерах з паралельною SIMD-архітектурою, з додаванням ряду простих (RISC) команд паралельної обробки даних. Вона розроблена для прискорення виконання мультимедійних і комунікаційних програм з додаванням нових типів даних і нових інструкцій.