Изучение основных направлений развития многопроцессорных систем. Рассмотрение проблемы взаимодействия процессоров с магистралями. Характеристика традиционных однопроцессорных последовательных ЭВМ. Соответствие матричных и пирамидальных процессоров.
Аннотация к работе
Каждый процессор в такой системе многократно выполняет одну и ту же команду над последовательностью данных, проходящих через систему. Если в конвейере имеется N процессоров, программа будет выполняться приблизительно в d*N раз быстрее, чем в однопроцессорной ЭВМ(d-коэффициент, учитывающий, что нет необходимости в выборке и декодировании следующей команды, поскольку каждый процессор осуществляет выборку один раз, а затем многократно повторяет выполнение одной и той же команды). Данные, которые необходимо обработать, и объем которых в идеале соответствует размерам матрицы процессоров, вводятся в систему таким образом, что каждый из процессоров имеет в собственной памяти одно подмножество таких данных, например, один элемент растра. Каждый процессор соединен с 4мя соседними по горизонтали и вертикали(в других структурах процессоры могут быть соединены в четверки по диагоналям или каждый процессор может быть соединен с 6ю соседними). Матрица из 1Х8 процессоров, каждый из которых соединен с собственной памятью М, а также(через регистры R)с вводом и выводом(иначе это можно рассматривать как вид на приведенную выше структуру 8Х8 с одной стороны, показывающий, что каждый из процессоров(П) одномерной матрицы 1Х8 двумерной структуры размером 8Х8 соединяется с собственной памятью М и вводом-выводом через регистры).Описанные параллельные матричные, конвейерные и некоторые другие многопроцессорные системы обеспечивают огромный потенциальный рост производительности и вычислительной мощности. Кроме того, также упомянутые пирамидальные системы обладают сравнительно новой топологией, которая представляется особенно подходящей для обработки изображений, распознавания образов и машинного зрения. Каждый слой пирамидальной системы может достигать такой же потенциально высокой производительности обработки, как и сопоставимые по размерам матричные процессоры, поскольку каждый ее слой в сущности и является матричным процессором. Важно и то, что внутренняя древовидная топология пирамиды определяет возможность накопления и объединения информации по мере поэтапного преобразования изображения. Матричные, конвейерные и в особенности пирамидальные структуры обеспечивают увеличение производительности и вычислительной мощности на несколько порядков по сравнению с традиционными ЭВМ с одним ЦП.