Высокопараллельные вычислительные системы

Создать высокопроизводительные системы на одном процессоре не представляется возможным.

Высокопроизводительные вычислительные системы создаются в виде высокопараллельных многопроцессорных вычислительных систем (вычислительных систем с массовым параллелизмом).

Основные разновидности высокопараллельных МПВС:.

1. Магистральные (конвейерные) МПВС, у которых процессор одновременно выполняет разные операции над последовательным потоком обрабатываемых данных. По принятой классификации такие МПВС относятся к системам с многократным потоком

данных (МКОД или MISD – Multiple Instruction Single Data).

1. Векторные МПВС, у которых все процессоры одновременно выполняют одну команду над различными данными – однократный поток команд с многократным потоком данных (ОКМД или SIMD – Single Instruction Multiple Data).

2. Матричные МПВС, у которых микропроцессор одновременно выполняет разные операции над различными данными – многократным потоком данных (МКМД или MIMD – Multiple Instruction Multiple Data).

Перечисленные структуры относятся к многопроцессорным. Соответственно однопроцессорной является структура ОКОД или SISD – Single Instruction Single Data.

В суперкомпьютерах используются все три варианта архитектуры МПВС:

- структура MIMD в классическом ее варианте;

- параллельно-конвейерная модификация, иначе MMISD, т.е. многопроцессорная MISD-архитектура;

- параллельно-векторная модификация, иначе MSIMD, т.е. многопроцессорная SIMD-архитектура.

Наибольшую эффективность показала MSIMD-архитектура, поэтому в современных суперкомпьютерах чаще всего применяется именно она.

архитектура

Ассоциативные, потоковые и кластерные вычислительные системы