Системы классификации архитектур

Содержание

Слайд 2

Перечень классификаций Систематика M.J.Flynn (Michael Flynn, 1972 ) Классификация R.Hockney (

Перечень классификаций

Систематика M.J.Flynn (Michael Flynn, 1972 )
Классификация R.Hockney ( Хокни )
Систематика

J.E.Shore ( Шор, 1973 )
Классификация T.Feng ( Фенг, 1972 )
Классификация W.Handler ( Хендлер )
Структурная нотация
Слайд 3

Систематика M.J.Flynn (Флинн, 1972) Поток-последовательность команд и данных. Потоки-одиночные и множественные.

Систематика M.J.Flynn (Флинн, 1972)

Поток-последовательность команд и данных.
Потоки-одиночные и множественные.
ОКОД (SISD)
ОКМД (SIMD)
МКОД

(MISD)
МКМД (MIMD)
Слайд 4

Классификация Хокни 4 M I M D Переключаемые Сети Конвейерные С

Классификация Хокни

4

M I M D

Переключаемые

Сети

Конвейерные

С общ. памятью

С разделяемой памятью

Реконфигурир.

Иерархические структуры

Гиперкубы

Регул. решетки

Слайд 5

Систематика Шора 5

Систематика Шора

5

Слайд 6

Критерий(классификация) Фенга 1. Число n бит в машинном слове. 2. Число

Критерий(классификация) Фенга

1. Число n бит в машинном слове.
2. Число слов m

обрабатываемых параллельно данной ВС.
Интегральная характеристика потенциала параллельности архитектуры:
Р=m x n
Слайд 7

Критерий(классификация) Хендлера k – число УУ d – число АЛУ в

Критерий(классификация) Хендлера

k – число УУ
d – число АЛУ в каждом УУ


w – разрядность битовой обработки.
ILLIAC-IV = ( 1, 64, 64 )
Слайд 8

Структурная нотация 1. Обозначения устройств B – целочисленные устройства исполнения C

Структурная нотация

1. Обозначения устройств
B – целочисленные устройства исполнения
C – компьютер (

включает хотя бы одно I )
Core – процессорное ядро
Ch – канал ввода-вывода
D – устройство ввода-вывода
E – устройство исполнения ( АЛУ )
F – устройства с плавающей точкой
Слайд 9

1. Обозначения устройств (продолжение) H – магистраль данных I – устройство

1. Обозначения устройств (продолжение)

H – магистраль данных
I – устройство обработки

потока команд
IO – интерфейс устройства ввода-вывода
M – устройство памяти ( обычно ОП )
P – процессор
U – неспецифицированное устройство
X – коммутатор
Слайд 10

1. Обозначения устройств (продолжение) Csh – кэш Csh1, Csh2 – кэш

1. Обозначения устройств (продолжение)

Csh – кэш
Csh1, Csh2 – кэш 1-го, 2-го

уровней
Cshi, Cshd – кэш команнд, кэш данных
Rg – регистры
Lds – устр-во загрузки-записи
Br – блок предсказания переходов
GrP – графический процессор
Слайд 11

1. Обозначения устройств (продолжение) Server – сервер. Super – суперкомпьютер. SS

1. Обозначения устройств (продолжение)

Server – сервер.
Super – суперкомпьютер.
SS (Storage System) –

система хранения данных(СХД).
Cluster – кластерная система.
Node – узел.
Gtw – шлюз, используется для интерфейса различных компьютерных сетей.
Bld – «блэйд» - компактный модуль.
Слайд 12

1. Обозначения устройств (продолжение) Hub – сетевой концентратор для передачи информации

1. Обозначения устройств (продолжение)

Hub – сетевой концентратор для передачи информации в

простой сети.
Switch – сетевой концентратор - это устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети или нескольких блоков ВС в пределах одного сегмента.
Router - маршрутизатор, это сетевое устройство, на основании информации о топологии сети и определённых правил, принимающее решения о пересылке пакетов сетевого уровня (уровень 3 модели OSI) между различными сегментами сети.
Слайд 13

Структурная нотация(продолжение) 2. Конвейерная обработка – подстрочный индекс p (pipeline) I

Структурная нотация(продолжение)
2. Конвейерная обработка – подстрочный индекс p (pipeline)
I p E p
3.

Векторные команды – подстрочный индекс v, который следует за I
I v I pv
Слайд 14

Структурная нотация(продолжение) 4. Различные устройства одного и того же типа обозначаются

Структурная нотация(продолжение)

4. Различные устройства одного и того же типа обозначаются целым

числом:
E1 p E3 p
5. Правило подстановки ( по аналогии с алгеброй):
I [ E1, E2 ];
E1=………;
E2=……….
Слайд 15

Структурная нотация(продолжение) 6. Группа устройств – { }. Разделители : ,

Структурная нотация(продолжение)

6. Группа устройств – { }. Разделители :
, - устройства

работают параллельно;
/ - устройства работают последовательно.
{4F p , 2B}
{ E1 / E2 / E3 }
7. Множественные устройства.
10 Е
Слайд 16

Структурная нотация(продолжение) 8.Дублирование – черта над символом: ___________________ 64 Р =

Структурная нотация(продолжение)

8.Дублирование – черта над символом:
___________________
64 Р = 64{E-M};
9. Число

разрядов :
I 16 F p 64
Для блоков памяти:
n M w * b
M 1K * 32 8 M 64 * 64
Слайд 17

Структурная нотация(продолжение) 10. Характеристическое время - > [ нс ] I

Структурная нотация(продолжение)

10. Характеристическое время - > [ нс ]
I 40 M 650
11.

Связь посредством шины и/или канала передачи
— неспецифицированное
—> симплексное
<—> дуплексное
<—/ —> полудуплексное
Слайд 18

Структурная нотация(продолжение) 12. Цепь устройств: E — Rg — Csh1 —

Структурная нотация(продолжение)

12. Цепь устройств:
E — Rg — Csh1 — Csh2 —

M
13. Матрицы процессоров - > « c – nn »
288 { 3E — M } 0-2D PEPE
[ 64 2 P ] 1-2D DAP
[ 32 2 P ] 2-2D CLIP
[ 64 2 P ] 1-3D
[ 64 2 P ] Torr
Слайд 19

Структурная нотация(продолжение) 14. Перекрестные соединения (коммутатор) ____ ______ I p [

Структурная нотация(продолжение)

14. Перекрестные соединения (коммутатор)
____ ______
I p [ 16 F x

17 M ]
15. Комментарии - > ( )
F p ( * , ЭСЛ )
Слайд 20

Структурная нотация для процессора 16. Структура нотации для процессора: P( марка

Структурная нотация для процессора

16. Структура нотации для процессора:
P( марка

) = I [ ]
Вид управления - подстрочный индекс:
a – асинхронный
l – синхронный
r – по готовности. I p [ 10 F, 10 С ] r
Пример
P CISC ( i8086 )= I p 16 [B 16 –16 Rg 14*16] –20 M 1M*16
Слайд 21

Структурная нотация для МПС 17. Структура нотации для МПС: System= управление

Структурная нотация для МПС

17. Структура нотации для МПС:
System=<коммуникации,
управление > [

]
Server – сервер.
Super – суперкомпьютер.
SS (Storage System) – система хранения данных(СХД).
Cluster – кластерная система.
Super cluster HPC = <сети, коммутаторы > [ ]
Слайд 22

Структурная нотация(продолжение) 18. Подстр. индекс у C или P может быть:

Структурная нотация(продолжение)

18. Подстр. индекс у C или P может быть:
CISC /

RISC / VLIW / EPIC / NUMA/Векторная / SMP / MPP/Кластер/ ClusterHA/ ClusterNLB/ ClusterHPC/ SAN/ DAS/NAS/CAS и т.п.
SS SAN ( марка ) =
<коммуникации и управление > [ ]
Слайд 23

Пример структурной нотации Server (Sun SPARC T5220) = {P(Ultra SPARC T2)

Пример структурной нотации

Server (Sun SPARC T5220) = {P(Ultra SPARC T2) ↔

M 4Gb(FB-DIMM) 667MHz, ILOM (2PCIE | PCIEXAUI), IO}
где P(Ultra SPARC T2) - процессор
M4Gb(FB-DIMM) – модуль оперативной памяти;
работающий на частоте 667 МHz;
ILOM – процессор сервиса;
PCIE – разъем на материнской плате для 2x PCI-E 8x b,
2x PCI-E 4x, 2x PCI-E 4x;
PCIEXAUI - разъем PCIEXAUI;
IO – подсистема ввода-вывода.
Слайд 24

R-кирпич Altix. 15

R-кирпич Altix.

15

Слайд 25

Пример структурной нотации Cluster(SGI Altix 3700)=8{4Node1(C-brick)} ?14 -3,2Gb/s?2H1(R-brick) ?3,2Gb/s?4H2(R-brick) ; Node1(C-brick)=Node2

Пример структурной нотации

Cluster(SGI Altix 3700)=8{4Node1(C-brick)} ?14
-3,2Gb/s?2H1(R-brick) ?3,2Gb/s?4H2(R-brick) ;
Node1(C-brick)=Node2 ?6,4Gb/s? Node2;
Node2=ISwitch8x8(SHub ASIC)

[2{P64(Itanium)} ? ?Csh33MB }] ? 12,8Gb/s?M4GB