Класс MIMD-E (классический MIMD)

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Устройства этого класса рассматривались ранее, как схема (A) класса MIMD, т.е. это классический класс MIMD, где каждый поток информации обрабатывается собственным потоком инструкций.

Класс MIMD-H

Устройства этого класса рассматривались ранее, как схема (B) класса MIMD, где каждый поток информации будет обрабатываться параллельно разными потоками команд.

Класс MIMD-L

А)	B)	C)
Рис.2.7. Варианты класса MIMD-L: A) без разветвлений, B) с разветвлениями, C) с дополнительными элементами типа SISD.

К этому классу, прежде всего, относятся наборы из устройств класса SIMD-L, при этом чаще всего потоки данных не разветвляются, т.е. каждый поток направляется только на один ПЭ (рис.2.7.A). Также возможна ситуация, когда некоторые потоки направляются одновременно на два или более ПЭ (рис.2.7.B). Третий вариант (рис.2.76.C) подразумевает, что наряду с ПЭ класса MISD-L, будут присутствовать простые устройства SISD, такая архитектура более гибкая и позволяет параллельно выполнять операции разных типов.

Рис.2.8. Вариант класса MIMD-L со смесью элементов SIMD-L, SIMD, SIMD-H

Также в этот класс логично включить вычислительные системы, включающие в себя процессорные элементы всех трех классов одиночного потока инструкций SIMD-L, SIMD, SIMD-H (рис.2.8), – такая система, направляя потоки данных на разные процессорные элементы, может заниматься и свёрткой, и расщеплением данных, и простыми скалярными вычислениями.

В результате может получиться, что количество входных потоков информации будет не меньше, чем количество выходных потоков информации, но относить такие комбинированные устройства к другим MIMD классам будет неверным, там совсем другие принципы. В классе MIMD-H принципиальным является то, что каждый поток информации будет обрабатываться параллельно разными потоками команд. А класс MIMD-E (классический MIMD) построен по принципу, когда каждый поток информации обрабатывается своим собственным потоком команд.

Дополнительные терминальные классы классификации Флинна.

При рассмотрении классов SISD-L и MISD-L были введены терминальные элементы в конце информационных цепочек, а могут ли информационные цепочки начинаться с терминального элемента? Есть ли такие процессорные элементы, в которые не входит ни одного информационного потока, но из которого не выходит информационный поток? Да, такие элементы существуют, например:

· Генераторы псевдослучайных последовательностей.

· Прямые и реверсивные счетчики времени.

· Разнообразные датчики, измеряющие температуру, скорость ветра, давление и т.п. характеристики и создающие числовые потоки из этих характеристик.

Это действительно процессорные элементы, в которые может входить некоторый поток команд управления.

Классы SIND-H и MIND-H

В расширенной классификации Флинна, классы таких устройств должны стоять в плоскости “N_in<N_out – увеличение числа потоков данных” и составлять дополнительную строку «Нет входного потока данных» (No Data – ND), вид расширенной плоскости показан на рис. 3.1.

	Одиночный поток команд	Множество потоков команд
Нет входного потока данных	SIND-H	MIND-H
Одиночный поток данных	SISD-H	MISD-H
Множество потоков данных	SIMD-H	MIMD-H
	N_in<N_out – увеличение числа потоков данных

Рис.3.1. Расширенная плоскость «N_in<N_out» классификации Флинна

Схемы терминальных классов SIND-H и MIND-H проведены на рис.3.2.

Рис. 3.2. Схемы построения терминальных классов: A) SIND-H, B) MIND-H .

Как уже отмечалось, конвейерная последовательность процессорных элементов топологически эквивалентна одному элементу, таким образом, класс MIND-H, по сути, эквивалентен классу SIND-H.

Классы SIND-E и MIND-E

Естественным обобщением терминальных классов будут вычислительные устройства. Это может быть, например,

· Устройство отстрела головного обтекателя ракеты-носитетеля, который измеряет атмосферное давление и срабатывает при достижении заданного значения разреженности атмосферы.

· Сторожевой таймер контроллера – при нормальном режиме работы на него периодически приходят команды сброса, а если команды не было, и таймер досчитал до конца, то он полностью сбрасывает контроллер.

В расширенной классификации Флинна, классы таких устройств должны стоять в плоскости “N_in=N_out – сохранение числа потоков данных” и составлять дополнительную строку «Нет входного потока данных» (No Data – ND), вид расширенной плоскости показан на рис. 3.3.

	Одиночный поток команд	Множество потоков команд
Нет входного потока данных	SIND-E	MIND-E
Одиночный поток данных	SISD-E	MISD-E
Множество потоков данных	SIMD-E	MIMD-E
	N_in<N_out – увеличение числа потоков данных

Рис.3.3. Расширенная плоскость «N_in=N_out» классификации Флинна

Схемы этих классов приведены на рис.3.4.

Рис. 3.4. Схемы построения терминальных классов: A) SIND-E, B) MIND-E .

Как уже отмечалось, конвейерная последовательность процессорных элементов топологически эквивалентна одному элементу, таким образом, класс MIND-E, по сути, эквивалентен классу SIND-E.

Классы SIND-L и MIND-L

Естественно возникает вопрос: А существуют ли классы SIND-L и MIND-L расположенные в плоскости «N_in>N_out»? Ответ – нет, поскольку для этих классов число информационных потоков будет меньше 0.

Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 632; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!