 |
(n-n) попарний зв’язок між пристроями з однією множ. і прист. другої множ.
|
|
|
|
(n-n) попарний зв’язок між пристроями з однією множ. і прист. другої множ.
(1-n) перемикач реалізує обмін між 1 прист. та декількома іншими прист.
(n-n) пристрої мають зв’язок кожний з кожним
За цією класифікацією застосовують 8 позицій для опису комп’ютерних систем:
1. Число IP
2. Число модулів пам’яті IM
3. Типи зв’язку для 1-2 (IP-IM)
4. К-сть проц. даних DP
5. Число модулів пім’яті даних (DM)
6. Тип зв’зку для 4-5 (DP-DM)
7. Тип зв'язку між ID -DP
8. Тип зв'язку між DР - DР
DP - генератори адрес, які реаліз. різні типи адресації, формув. фіз. адрес та інші допоміжні функції як реаліз. ортогонального звернення до пам’яті.
За класиф (3) маємо детал. опис. осн. комп. складової структури. Треба зазначити головну мету введення класифікацій:
1. Реаліз. аналіз. суч. стану та перспективи існ. арх.
2. Синхронізув. нові шляхи організації арх..
3. Показати за рахунок яких структур особл. можливе досягнення збільшення продуктивності комп. систем.
30. 09. 11
Застосування класифікацій визначається метою досліджуваної системи і в різних варіантах вибір типу класифікації розв’язує проблему дослідження у відповідних умовах. Розглянемо приклад побудови системи радіолокаційного стеження за авіаційно-космічними об’єктами. Французька система ПРОПЕР-2 побудована як мультипроцесорна система для обробки даних у реальному часі у даному випадку; це означає, що декілька характеристик, які розраховуються для оперативного керування, повинні бути готові до умовного змінення розташування об’єкту у просторі. Загальна структура системи побудована за принципом резервування обчислень, що полягають у наступному: за заданий час об’єкт може рухатись у 128 напрямках. Головна машина (HOST COMPUTER) пов’язана з комутаційною системою яка об’єднує 128 комп’ютерів, кожен з котрих виконує обчислення характеристик, які задані, і ці дані поступають на комутаційну систему, яка також пов’язана з HOST COMPUTER’ом. Організація обчислень наступна: 128 процесорів працюють паралельно по відомим програмами, виконуючи обчислення для точки простору. Коли ХОСТ отримує реальні координати об’єкту, він передає їх на 128 комп’ютерів і один з них видає готові результати для головного комп’ютера, для подальшого керування. Така система застосовується у повітряних силах Франції. Для аналізу цієї системи важлива її швидкодія. Якщо застосувати класифікацію ЕРЛАНГЕНА то ми отримаємо недостатньо характеристик для такої системи. Якщо застосувати класифікацію СКИЛИКОРНА, то маємо більш точну характеристику.
|
|
|
Загальна кластерна система
Кластерною називаються різновид комп’ютерних систем, які мають структурну побудову, головною частиною якої є групова організація. В кожну з груп входить достатня кількість хостів, щоб забезпечити автономну обробку даних з заданою швидкодією. Загальна структура типового кластеру може бути наступна: ПІ - пристрій інтерпретації команд керування адресним простором. МП (модулі пам’яті) – засоби зберігання даних, комутуються як з зовнішнім каналом, так і з кластерними вузлами. ПД (процесори даних) – головна функція – перетворення даних. КС (кластерна система) – головний структурний компонент кластера забезпечує комутацію за принципом «кожен з кожним», має власне керування, є найдорожчим елементом кластеру та елементом, який формує кількість ПД та інших компонентів кластеру та задає максимальну кількість елементів, які мають одночасну комутацію за принципом «кожний з кожним». Для такої системи слід побудувати аналіз на швидкодії структурної підтримки паралельної обробки класифікації типу СКИЛИКОРНА; треба знати довжину даних, бо йдеться про універсальну обробку на комп’ютері, треба розділити точність. Збільшення інших компонентів системи у кластері визначається максимальною кількістю елементів, які може забезпечити КС. Довжина машинного слова буде визначати апаратну складність процесорів, МП, та пропускну здатність КС.
|
|
|
Продуктивність комп’ютерної системи. Типи продуктивності. Фактори, які впливають на продуктивність. Алгоритмічні структури і їх зв'язок з структурами комп’ютерних систем.
Продуктивність комп’ютерної системи визначається як загальна характеристика комп’ютерних засобів, здатність виконувати кількість операції за проміжок часу. За час еволюції ЕОМ цей показник змінюється від десятків до мільярдів за секунду. Для користувача головний показник продуктивності є час знаходження розв’язку задачі. Однак розробники комп’ютерної системи на цей час мають кілька показників продуктивності, які на їх думку найбільш детально визначають характеристики
1. Номінальна продуктивність – всі складові елементи системи працюють одночасно у сприятливих умовах
2. Реальна продуктивність – показник швидкодії системи, який фіксується як середній показник при розв’язанні конкретних реальних задач
3. Пікова продуктивність – максимальна продуктивність
Реалізація паралельної концепції передбачала лінійний характер збільшення продуктивності, але перші ж результати випробування паралельних систем показали, що лінійного зросту не відбувається з кількох факторів:
1. Немає загальної паралельної форми алгоритму розв’язання задач
2. Важливий вплив мають комутаційні операції між процесорами
3. Навіть при природньому паралелізмі задача, яка розв’язується, отримує вплив архітектурно-технологічних чинників, які не відповідають потенційним можливостям початкової задачі
Відповідно до технологій отримання результатів за допомогою комп’ютерних засобів, по-перше, треба побудувати алгоритм та записати його за допомогою відповідних конструкцій в так звану алгоритмічну структуру, яка потім буде за допомогою програми розміщена у засобах реалізації та має бути виконаною. У найпростішому варіанті, алгоритмічна структура – граф з множин переходів та вузлів у відповідності до розв’язання задач. Дослідження алгоритмічних структур визначило дві головні характеристики, які впливають на продуктивність:
|
|
|
1. Залежність по даних. Алгоритмічні структури неможливо організувати у прискореному режимі, якщо виконання операторів залежить від виконання попередніх операторів з кроком виконання не більше як один
2. Залежність по керуванню. В алгоритмічних структурах є альтернативи вибору без виконання яких неможливо спрогнозувати, по якій гілці алгоритму треба виконувати обчислення
Такі два головні фактори і архітектурно технологічні обмеження, велика кількість допоміжних операцій визначили загальну характеристику росту продуктивності як логарифмічну. Подальші дослідження нових типів систем, в яких продуктивність була б близька до лінійної залежності, полягає у застосуванні нових структур та архітектур: ТРАСКОМПЮТЕРНІ СИСТЕМИ, СИСТЕМИ З МАСОВИМ ПАРЛЕЛІЗМОМ, КЛАСТЕРНІ СИСТЕМИ. Однак подальші дослідження підтвердили що номінальна продуктивність є досяжною тільки на дуже вузькому класі задач.
|
|
|
