Sisteme transportoare cu prelucrare a informației - studopediya

Principiul de transport de procesare a informației este utilizat pe scară largă în calcul. Acest lucru se referă în primul rând la conducta de instrucțiuni. Aproape toate computerele moderne folosind acest principiu. Cu toate acestea, în multe sisteme informatice utilizate și conducta de date, împreună cu comenzile transportoare. Combinația acestor două transportoare face posibilă obținerea unor sisteme foarte performante ale anumitor clase de probleme, mai ales în cazul în care se utilizează mai multe procesoare pipeline pot funcționa simultan și independent unul față de celălalt. Asta e ceea ce a construit cele mai multe sisteme de înaltă performanță.

Sistemele de linie fac parte din clasa MKOD - sisteme cu flux de instrucțiuni multiple și fluxul de date unică. Principiul de procesare principal se bazează pe separarea procesului de calcul în mai multe subprocese, fiecare dintre acestea fiind efectuate pe un dispozitiv separat, cu subprocese succesive pot fi efectuate pe dispozitivele lor, la fel cum apare în linii transportoare industriale. Acest principiu poate fi aplicat pe nivele ierarhice diferite ale procesului de calcul, începând cu un nivel de poartă logică.

Ca realizarea de bază a nivelurilor de principiul de bază poate fi dispozitive de nivel distinși efectua operații de bază pe biți de date arifmegiko nivel dispozitive logice și dispozitive de control de nivel, care sunt mapate magistralvaya aritmetice, de comandă de prelucrare, respectiv, coloana vertebrală și makromagistralvaya. procesează cele trei tipuri de circuite de procesare principale prezentate în Fig. 35.

Fig. 35a este o diagramă de procesare a patru aritmetice-principal atunci când fiecare comandă se execută secvențial în cele patru dispozitive, și o secvență de patru comenzi vecine se umple linia de sistem aritmetic, astfel încât atât ultimul dispozitiv a patra deține a patra etapă finală a primului comandă, al treilea dispozitiv - o a treia etapă de echipa a doua , la al doilea dispozitiv - a doua comandă și a treia treaptă primul dispozitiv este inițial prima etapă a patra comandă,. După finalizarea dispozitivelor de etapa de prelucrare a lor, prima comandă este executată și îndepărtată de pe linia, a doua, a treia și a patra de comenzile primite pentru încă patra, a treia și a doua etape, respectiv, iar primul dispozitiv primește următoarea cincea comandă pentru a începe executarea la prima etapă și așa mai departe . procesare aritmetică este implementată în sistemele de coloana vertebrală STAR 100 și ASC, dintre care prima utilizează o linie de patru etape pentru adunare și înmulțire pentru o linie de șase faze, iar al doilea -magistral - din cele opt trepte generale.

Vector Structura sistemelor de coloana vertebrală caracterizată prin prezența unuia sau a mai multor linii multifuncționale în servomotor și mijloacele de control respective în procesor. Dispozitivul de control static linie este destul de simplă operație complicată În configurația dinamică, dar performanțe semnificativ mai mari din cauza existenței simultane a mai multor configurații. procesare Vector este asociat cu unele dezavantaje, dintre care principalele sunt complexitatea operațiilor vectoriale comparativ cu scalare și un decalaj substanțial între algoritmi scalare și procesare vectorială. Pentru a pregăti o operațiune de vector poate dura ceva timp, este necesar un control de configurare SIDA linie și pregătirea operanzilor, și pentru a optimiza codul mașinii necesar sistem mai dezvoltat de comandă și compilatoare mai eficiente.

Transportor de soare ocupă arhitectural o poziție intermediară între mijloacele de prelucrare a informațiilor bazate pe modelul de calcul și mijloace, pe baza unui model de calculatoare colective tinde să echilibru arhitectura îmbunătățire pe banda rulanta la soare spre rezolvitorilor de personal la nivel înalt de performanță a fost atins în soare pe banda rulanta din cauza multikonveyernosti ( funcționarea în paralel a mai multor transportoare) și pipeline la nivel micro (pentru efectuarea operațiilor aritmetice în faza care secu Chiva simultane multiple faze de operații, dar pe diferite operanzi). Abilitatea de a construi eficienta transportor BC este limitat:

1) Numărul de procesoare pipeline în capacitatea sistemului este determinată de sarcini algoritmice, fiabilitatea dispozitivului de comandă și de constrângerile tehnice și economice; acest număr este considerabil mai mică de 10;

2) numărul de module într-un procesor pipeline poate fi arbitrar de mare, rezultă că, de exemplu, a algoritmilor și a soluțiilor provoacă fiabilitatea nonabsolute componentelor electronice; este numărul de ordinul a 10;

3) numărul de secțiuni în orice modul (pentru punerea în aplicare a modei pipeline la micro procesarea informațiilor de nivel) este limitat algoritmi efectuează operații aritmetice și de ordinul a 10.

Este clar că limitarea majoră în creșterea soare productivității transportor urmați de dificultăți paralelizare de sarcini (provocări) și de fiabilitate potențial scăzut: eșecul dispozitivului de comandă sau de fiecare modul transportor duce la defectarea sistemului ca întreg sau în cel mai bun caz, puternic îngustarea cercul de sarcini .