Оқулық Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі бекіткен Алматы, 2011
n скалярлық командалар осындай құрылғыда бірінен кейін бірі орындалатын болса, онда жалпы заңдарға сәйкес олар l+n-1
жүктеу/скачать 2,81 Mb. Pdf көрінісі
|
duisembiev-parallel-esep
| n скалярлық командалар осындай құрылғыда бірінен кейін бірі орындалатын
болса, онда жалпы заңдарға сәйкес олар l+n-1 тактіде ӛңделген болар еді. Ал енді осы екі векторды қосу үшін векторлық командаларды пайдаланатын болсақ жоғарыдағы формулаға тағы бір элемент қосылады: σ+l+n-1, мұндағы σ – векторлық команданы иницализациялау үшін қажетті уақыт. Негізінде, векторлық команданы орындау, сегментациялауды қолдау немесе векторлық команданы иницализациялау кезінде ғана болмаса басқалай қосымша іс-әрекеттерді қажет етпейді десе де болады. Әрине, формуладан кӛріп тұрғанымыздай n шамасы, яғни элементтер саны аса кӛп болмаған жағдайда сәйкес векторлық командаларды векторлық емес скаляр режимде орындаған тиімді екені айқын. Формуладағы σ да l-де n–нің мәніне тәуелсіз, сондықтан, кіріс векторларының ұзындығы артқан сайын конвейерлік өңдеудің тиімділігі арта түседі. Егер өңдеудің тиімділігі ретінде орындалған операциялар санының n оның орындалу уақытына t қатынасына тең конвейерлік құрылғының нақты ӛнімділігін Е алатын болсақ, онда ӛнімділіктің кіріс векторына тәуелділігі келесі қатынаспен анықталады: 27 , ) 1 ( 1 ) 1 ( n n n t n E мұндағы τ – компьютердің жұмыс тактісі уақыты. Тӛмендегі 10 - суретте осы тәуелділік график түрінде келтірілген. 10 сурет. Конвейерлік құрылғы ӛнімділігінің кіріс деректер ұзындығына тәуелділігі Кіріс деректерінің саны ұлғайған сайын конвейерлік құрылғының нақты ӛнімділігі оның шектік ӛнімділігіне біртіндеп жақындай түседі. Бірақ- та, практика жүзінде кезкелген конвейерлік құрылғының нақты өнімділігі оның шектік өнімділігіне E шек жетуі мүмкін болмайды. Бүгінгі күні компьютер архитектурасындағы параллельділікпен кӛп адамды таңқалдыра алмайтынымыз анық. Соңғы микропроцессорлардың барлығы дерлік параллель ӛңдеудің қандай-да бір түрлерін пайдаланады. Негізінде параллельділік туралы идеялар ӛте ертеде пайда болды. Алғашқы кезде олар ең алдыңғы қатардағы, сондықтан ӛз уақытында жекелеген компьютерлерге ғана енгізілді. Кейін келе, ӛндіріс технологияларының жетілдірілуіне, электронды есептеу машиналарының кӛптеп шығарылуына, сол себепті олардың арзандауына байланысты олар ортаңғы класты компьютерлерде пайдаланыла бастады. Қазіргі уақытта бұл идеялар толық кӛлемде жұмыс станциялары мен дербес компьютерлерде іске асуда. Қазіргі заманғы есептеу жүйелері архитектурасындағы негізгі жаңа енгізулердің барлығы дерлік микропроцессор, суперкомпьютер деген ұғымдар болмай тұрып-ақ қолданыла бастаған, оған кӛз жеткізу үшін ЭЕМ пайда болу тарихына қысқаша тоқталайық. Алғашқы компьютерлерде (EDSAC, EDVAS, UNIVAC, ХХ ғасырдың 40-шы жылдарының соңы, 50-ші жылдарының басы) сӛз разрядтары келесі ӛңделуден ӛтуге бірінен кейін бірі тізбекті түрде беріліп отырылды. Сол E шек =1/τ n E 28 сияқты арифметикалық операциялар да разрядтытүрде орындалып, мысалға, 32 разрядты екі санды қосу үшін 32 машиналық такт қажет етілді. Бұл, есептеу машинасы тарихындағы разрядтытізбектелген жады және разрядтытізбектелген арифметика уақыты болды. Деректерді ерікті таңдауға мүмкіндік беретін есте сақтау құрылғыларының пайдалануға беріле бастауы, разрядтыпараллель жады және разрядтыпараллель арифметиканы енгізуге мүмкіндік берді. Мұнда сӛз разрядтары жадыдан бір мезгілде оқылып, арифметикалық-логикалық құрылғының (АЛҚ) операцияларды орындау барысына қатысады. Осындай принципке негізделген бірінші коммерциялық IBM 701 ЭЕМ-ы 1953-ші жылы пайдалануға берілді. Осы класқа жататын 1955 жылы шығарылған IBM 704 ЭЕМ-ның 150 экземпляры сатылып, ол сол уақыттағы коммерциялық үлкен жетістік деп есептелді. Сол уақыттағы IBM 704, я болмаса, басқа есептеу машиналары болсын, барлық енгізу/шығару операциялары арифметикалық-логикалық құрылғы арқылы орындалды. Пайдаланудағы аздаған сыртқы құрылғылардың ішіндегі ең жылдамы – таспалы құрылғысы секундына шамамен 15000 символ жылдамдықпен жұмыс істеді. Әрине, бұл процессордың деректерді ӛңдеу жылдамдығынан кӛп тӛмен. Есептеу машиналарын осылайша ұйымдастыру, ақпаратты енгізу және шығару кезінде ӛнімділік дәрежесінің тӛмендеуіне әкеліп соқтырды. Осы мәселенің алғашқы шешімдерінің бірі болып, жүктеу/скачать 2,81 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|