арналған техникалық қамсыздандыру. Параллель компьютерлер
түрлері. Ортақ жадылы (бөлінетін жадылы) көппроцессорлы жүйелер.
Хабарламаларды беру мультикомпьютері немесе үлестірілімді жадылы
компьютерлер. Флинн таксономиясы. Жаңа таксономияны құру
тәсілдері.
Мақсаты: Студенттерді тезорындалатын аппараттық және ақпараттық
қамсыздандырумен таныстыру.
Кілттік сөздер: мультикомпьютерлер, процессор, Флинн, таксономия, SIMD
құрылымы, SISD құрылымы, MIMD құрылымы, MISD
құрылымы.
Жоспары:
1. Параллель компьютерлер түрлері.
2. Хабарламаларды беру мультикомпьютері немесе үлестірілімді жадылы
мультикомпьютер
3. Флинн таксономиясы
1.
Процессорлар мен жады арасындағы байланыс қандай да бір
өзарабайланыс желісінің формасы арқылы жүзеге асырылады. Ортақ жадылы
конфигурациясы бар параллель компьютердің жалпы түрі төменде
көрсетілген.
Жады келесі ерекшеліктермен шектеледі:
1. Өлшемімен – қолданушыларға көп жағдайда жады жетіспейді,
сондықтан виртуал жады ұғымы ойлап табылды.
2. Жадының өткізу қабілеттілігі (latency) және иерархиясымен.
3. Жадының өткізу қабілеттілігі (bandwidth) – жадыға жазылатын немесе
жадыдан оқылатын мәліметтер көлемі.
4. Жадыны қорғау – көптеген архитектуралар программалық
қамсыздандыруды модификациядан не жүйелік жадыдан немесе басқа
прогаммаларды қолданғандағы жадыдан қорғауды қосады.
Барлық жедел жадыдағы әрбір ұяшықтың қайталанбайтын адресі
болады және берілген адресті әрбір процессор берілген ұяшықтарға
хабарлау үшін қолданылады. Жады ұяшығында виртуал адрес және
физикалық адрес болады. Виртуал адрестеу процессормен генерацияланған.
Физикалық адрес жадыдағы нақты орынға ену үшін қолданылады. Виртуал
және физикалық адрес арасында TLB (Translation Lookaside Buffer)
адрестерді түрлендіру көмегімен автоматты түрде ауысу жүргізіледі.
2. Берілген компьютерлік жүйе жалғастырушы желі арқылы өзара
байланысқан компьютерлер жиынын береді. Әрбір компьютер басқа
компьютерлерден тыс процессор мен локальді жадыдан тұрады. Жады
компьютерлер арасында үлестірілген.
Процессорлер үшін өзара байланыс бір-біріне хабарламаларды беру
және қабылдау көмегімен қамтамасыз етіледі. Хабарламаларда басқа
процессорлер есептеу үшін қажет мәліметтер болуы мүмкін.
Сондықтан, берілген жүйеде кэш пен жадыны сәйкестендіру
мәселесі туындалмайды. Процессорлар арасындағы хабарлама беру
программамен тағайындалады. Берілген жүйенің негізгі идеясы – шешіліп
жатқан есепті бөлшектері бір уақытта орындалатындай етіп бөлшектерге
бөлу, сол кезде қойылған есепті тұтасымен шешуге болады.
Жұмыс станцияларының жиынынан тұратын желілік жүйе – жалпы
жұмыс станциясының желісі (NOW – network of workstations) немесе жұмыс
станциясының кластері (COW – cluster of workstation) д.а. Барлық жұмыс
станциялары бір – бірімен байланысқан бір немесе бірнеше қосымшаларды
орындайды. Үлестірілімді жадылы қымбат емес мультипроцессорды
құрудың ең кең таралған әдісі – ол Beowulf машинасын құрастыру. Ол
базалық аппараттық қамсыздандырудан және Pentium процессорының чипы,
желілік карта, дисктер және Linux операциялық желісі сияқты ақысыз
программалардан тұрады.
|