Structuri sistolice

Procesor Asociativ (AP) - Această memorie asociativă, permițând înregistrarea în paralel a tuturor celulelor, care a fost stabilită de comun acord cu caracteristici asociative. Această caracteristică a AP, care poartă numele de multizapisi este prima diferență a procesorului asociativ memoria tradițională asociativ. Citirea și scrierea de informații pot fi efectuate pe matrice de stocare de două felii - sau este toate biți de un singur cuvânt, sau una și aceeași categorie de toate cuvintele. Dacă este necesar să se izoleze biții individuali ai unei felii, pozițiile excedentare pot fi mascate. Fiecare tăiat în cifre AP echipat cu propriul său element de procesor, care permite informații între citirea și scrierea aceasta pentru a face prelucrarea necesară, adică în paralel, pentru a efectua operațiuni de aritmetică plus, de căutare, precum și emula multe dintre caracteristicile matricei Sun.







Asociative aeronave - aeronave din clasa SIMD, care se bazează pe un procesor asociativ. Astfel, Soo-urile asociative sunt n elemente de procesor ale PE (memorie verticala bit-slice), de obicei, procesare secventiala bit-by-bit pentru fiecare dintre celulele de memorie. Operația este efectuată simultan de toți. Toate sau o parte din PE secvențiale elementare pot efectua sincron operații pe toate celulele sau pe un set selectat de cuvinte de memorie asociativă.

Un exemplu de aeronavă asociativă este sistemul STARAN dezvoltat de Goodyear Aerospace Corporation în 1972.

În mașinile von Neumann, datele citite din memorie sunt prelucrate o singură dată în elementul procesorului și apoi returnate din memorie din nou. În structurile sistolice, datele pe calea lor, de la citirea de la memorie la revenirea înapoi, sunt trecute prin cât mai multe PE posibil.

Dacă tragem o paralelă în fiziologie, sistolele se aseamănă cel mai mult cu sistemul vaselor și inimii, care transmite în mod constant sânge tuturor arterelor, vaselor și capilarelor corpului.







Sistemele sistolice sunt calculatoare foarte specializate și sunt produse în principal pentru o sarcină specifică. De fapt, problema de a construi construcții calculator sistolica hardware reduce la transportorul cu un timp suficient de mare obținerea rezultatului (adică, un număr mare de etape), dar relativ puțin timp între emiterea rezultatelor succesive, ca și un număr semnificativ de valori intermediare sunt procesate în diferite etape ale conductei.

Luați în considerare, de exemplu, o structură sistolică care efectuează procesul de multiplicare a matricelor vectoriale. Baza schemei este trecerea ritmică a două fluxuri de date xi și yj unul față de celălalt. Elementele succesive ale fiecărui flux sunt separate printr-o singură perioadă de ceas, astfel încât oricare dintre ele să se poată întâlni cu orice element al fluxului care urmează. Calculele sunt efectuate în paralel în elementele procesorului, fiecare realizând o etapă în calculul produsului scalar (IPS, Pasul produsului intern) și se numește elementul IPS.

Valoarea lui uvx. intrarea la intrarea PE este însumată cu produsul valorilor de intrare xin și avx. Rezultatul vine din PE ca ali. Valoarea xBx. În plus, pentru utilizarea ulterioară ulterioară, restul matricei este tradus prin PE fără modificări și îl lasă sub forma lui x.

Diagrama funcțională a elementului IPS

Procesul de multiplicare a matricelor vectoriale

Structura sistolică este un mediu omogen de procesare a elementelor de procesare care combină proprietățile transportorului cu matrița și are următoarele caracteristici:

  • procesul computațional în structurile sistolice este un transfer continuu și regulat de date de la un PE la altul fără stocarea rezultatelor intermediare ale calculului;
  • fiecare element al datelor de intrare este selectat din memorie o dată și este utilizat de câte ori este necesar de către algoritm, introducerea datelor este efectuată la matricile extreme PE;
  • formând o structură sistolică PE sunt de același tip și fiecare dintre ele poate fi mai puțin universală decât procesoarele sistemelor convenționale multiprocesoare;
  • fluxurile de date și semnalele de control au o regularitate, ceea ce face posibilă combinarea PE cu legături locale de lungime minimă;
  • Algoritmii de operare vă permit să combinați paralelismul cu procesarea datelor prelucrată;

performanța matricei poate fi îmbunătățită prin adăugarea unui anumit număr de PE la aceasta, iar coeficientul de creștere a productivității este liniar.

În prezent, performanța procesoarelor sistolice este de aproximativ 1000 miliarde operațiuni / s.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: