Вычислительные системы

Понятие, назначение, основные характеристики

Вычислительная система – это

совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ,

Зачем нужна?

Создание ВС преследует следующие основные цели:
повышение производительности системы за

Чем характеризуются?

отношение стоимость/производительность (баланс между стоимостными параметрами и производительностью );
надежность и

Отказоустойчивость

Это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине,

Масштабируемость

Это возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней

Совместимость и мобильность программного обеспечения

вычислительная среда должна позволять гибко менять количество

Классификация вычислительных систем

Классификация вычислительных систем

Основа классификации - соотношение между потоком команд и потоком

С одним потоком команд и одним потоком данных (ОКОД)

относятся традиционные или

С одним потоком команд и множеством данных

иначе называют еще системами с

С множеством команд и одним потоком данных

принцип конвейерной обработки одной команды

С множеством команд и множеством данных

реализуется асинхронный параллельный принцип обработки данных.

Организация вычислений в вычислительных системах,

"модульность” и "близкодействие” - главные принципы технической реализации
Возможность организации параллельных вычислений

Модульность

Это принцип, предопределяющий формирование вычислительной системы из элементов (модулей.
Функциональные и конструктивные

Модульность вычислительной системы обеспечивает:

возможность использования любого модуля заданного типа для выполнения любого

Близкодействие

Это принцип построения вычислительных систем, обусловливающий такую организацию информационных взаимодействий между

Параллелизм выполнения операций

Он существенно повышает быстродействие системы; он может существенно

Многомашинная вычислительная система

состоит из нескольких отдельных компьютеров.
эффект от применения

Многопроцессорная архитектура

предполагает наличие в компьютере нескольких процессоров, поэтому параллельно может

Доступ к памяти

Память - общая

В системах с общей памятью все процессоры имеют равные

Достоинства и недостатки

Данных подход имеет недостатки, аналогичные структуре вычислительных машин с

Неоднородный доступ к памяти

Существует единое адресное пространство, но каждый процессор имеет

Распределенная память

В системе с распределенной памятью каждый процессор обладает собственной памятью

Ассоциативные и матричные системы

Общие сведения

Относятся к системам класса ОКМД - с одиночным потоком команд

Данные

Для матричных систем эти массивы данных представляют собой матрицы слов,

Матричные системы

Организация систем этого типа: общее управляющее устройство, генерирующее поток команд,

Матричный процессор

Матричный процессор представляет собой композицию устройства управления и матрицы связанных

Ассоциативные системы

характеризуются наличием большого числа операционных устройств, способных одновременно, по командам

Как выбираются данные?

Доступ к ячейкам АЗУ осуществляется не по адресу, а

Конвейеризация вычислений = повышение эффективности

Идея

Идея конвейерной обработки заключается в выделении отдельных этапов выполнения общей операции,

Зачем?

Получаем очевидный выигрыш в скорости обработки за счет совмещения прежде

Технология

Термин конвейеризация относится к методам проектирования, в результате применения которых в

Суперскаляризация = повышение эффективности

Что это?

Процессоры с несколькими линиями конвейера получили название суперскалярных.
Во многих вычислительных

Суперскалярным называется центральный процессор (ЦП), который одновременно выполняет более чем одну