АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Вычислительные системы с распределённой памятью

Читайте также:
  1. I. Формирование системы военной психологии в России.
  2. I.СИСТЕМЫ ЛИНЕЙНЫХ УРАВНЕНИЙ. МЕТОД ГАУССА
  3. II. Органы и системы эмбриона: нервная система и сердце
  4. II. Цель и задачи государственной политики в области развития инновационной системы
  5. II. Экономические институты и системы
  6. III. Мочевая и половая системы
  7. III. Органы и системы эмбриона: пищеварительная система
  8. IV Структура АИС. Функциональные и обеспечивающие подсистемы
  9. IV. Механизмы и основные меры реализации государственной политики в области развития инновационной системы
  10. IV. Органы и системы эмбриона: дыхательная и др. системы
  11. MathCad: способы решения системы уравнений.
  12. S-элементы I и II групп периодической системы Д.И.Менделеева.

Вычислительные системы с разделяемой памятью

Простейший способ создать многопроцессорный вычислительный комплекс с разделяемой памятью - взять несколько процессоров, соединить их с общей шиной и соединить эту шину с оперативной памятью. Этот простой способ является не очень удачным, поскольку между процессорами возникает борьба за доступ к шине и если один процессор принимает команду или передает данные, все остальные процессоры вынуждены будут перейти в режим ожидания. Это приводит к тому, что начиная с некоторого числа процессоров, быстродействие такой системы перестанет увеличиваться при добавлении нового процессора.

Несколько улучшить картину может применение кэш-памяти для хранения команд. При наличии локальной, то есть принадлежащей данному процессору кэш-памяти, следующая необходимая ему команда с большой вероятностью будет находиться в кэш-памяти. В результате этого уменьшается количество обращений к шине и быстродействие системы возрастает. Вместе с тем возникает новая проблема - проблема кэш-когерентности. Эта проблема заключается в том, что если, скажем, двум процессорам для выполнения различных операций понадобилось значение V, это значение будет храниться в виде двух копий в кэшпамяти обоих процессоров. Один из процессоров может изменить это значение в результате выполнения своей команды и оно будет передано в оперативную память компьютера. Но в кэшпамяти второго процессора все еще хранится старое значение! Следовательно, необходимо обеспечить своевременное обновление данных в кэш-памяти всех процессоров компьютера.

Имеются и другие реализации разделяемой памяти. Это, например, разделяемая память с дискретными модулями памяти. Физическая память состоит из нескольких модулей, хотя виртуальное адресное пространство остается общим. Вместо общей шины в этом случае используется переключатель, направляющий запросы от процессора к памяти. Такой переключатель может одновременно обрабатывать несколько запросов к памяти, поэтому если все процессоры обращаются к разным модулям памяти, быстродействие возрастает.

Одним из примеров успешно работающих вычислительных систем с разделяемой памятью является компьютер KSR-1 фирмы Kendall Square Research

Вычислительные системы с распределённой памятью

В вычислительных системах с распределенной памятью оперативная память имеется у каждого процессора. Процессор имеет доступ только к своей памяти. В этом случае отпадает необходимость в шине или переключателе. Нет и конфликтов по доступу к памяти, так как каждый процессор работает только со своей собственной памятью. Нет присущих системам с разделяемой памятью ограничений на число процессоров, нет, разумеется, и проблемы с кэшкогерентностью. Но, с другой стороны, возникают проблемы с организацией обмена данными между процессорами. Обычно такой обмен осуществляется при помощи обмена сообщениямипосылками, содержащими данные. Для формирования такой посылки требуется время, для получения и считывания полученных данных тоже требуется определенное время. Эти дополнительные затраты времени - плата за все те преимущества, о которых шла речь.

Программирование для систем с распределенной памятью - более сложная задача. Оно требует разбиения исходной вычислительной задачи на подзадачи, выполнение которых может быть разнесено на разные процессоры.

Одним из наиболее известных компьютеров такого типа является вычислительная система CM-5 фирмы Thinking Machines. Она состоит из процессорных элементов, построенных на основе микропроцессора SPARC и соединенных сетью со специальной топологией типа "дерево". У каждого процессорного элемента имеется локальная память объемом 32 мегабайта. Пропускная способность шины больше у корня дерева и меньше у ее ветвей.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)