并行计算体系结构课件

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文件名称：并行计算体系结构课件
文件大小：42KB
文件格式：DOC
更新时间：2012-01-14 07:16:15
课件 基本定义 相关算法 并行计算或称平行计算是相对于串行计算来说的；所谓并行计算可分为时间上的并行和空间上的并行。 时间上的并行就是指流水线技术，而空间上的并行则是指用多个处理器并发的执行计算。并行计算科学中主要研究的是空间上的并行问题。 空间上的并行导致了两类并行机的产生，按照Flynn的说法分为：单指令流多数据流（SIMD）和多指令流多数据流（MIMD）。我们常用的串行机也叫做单指令流单数据流（SISD）。MIMD类的机器又可分为以下常见的五类：并行向量处理机(PVP)，对称多处理机(SMP)，大规模并行处理机(MPP), 工作站机群(COW)，分布式共享存储处理机(DSM)。 单指令流多数据流:英文SIMD就是指Single Instruction Multiple Data， 它用一个控制器来控制多个处理器，同时对一组数据（又称“数据向量”）中的每一个分别执行相同的操作来实现空间上的并行性——在微处理器中实现的SIMD则是一个控制器控制多个平行的处理微元，例如Intel的MMX或SSE，以及AMD的3D Now!技术。 多指令流多数据流：多指令流多数据流的英文是"Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream"，它使用多个控制器来异步地控制多个处理器，从而实现空间上的并行性。 并行处理机pvp: 并行向量处理机最大的特点是系统中的CPU是专门定制的向量处理器（VP）。系统还提供共享存储器以及与VP相连的高速交叉开关。 对称多处理机(SMP): 对称多处理机（Symmetric Multiprocessor）最主要的特征是系统的对称性，即每个处理器可以以同等代价访问各个共享存储器。显然，SMP的访存模型一定是均匀访存模型（UMA）的。 kkkk优点是并行度很高，但是由于系统总线的带宽是有限的，故处理器的数目是受限的。 大规模并行处理机(MPP): 大规模并行处理机（Massively Parallel Processor）中，每一个节点由商品（微处理器），局部存储器（分布式存储器）及网络接口电路构成；节点间以定制的高速网络互联。MPP是一种异步的MIMD，因为它的程序有多个进程，它们分布在各个微处理器上，每个进程有自己独立的地址空间，进程之间以消息传递进行相互通信。 工作站机群(COW): 工作站机群每一个节点都是一个完整的工作站，特别地，大规模并行处理机(MPP)可以近似的看成为一个没有本地磁盘的COW。COW的网络接口是松耦合的，即它是接到I/O总线上而不是像MPP那样直接接到处理器存储总线上的。