Dunkan taksonomiyası
Dunkan taksonomiyası — bul kompyuter arxitekturalarınıń klassifikaciyası bolıp, onı 1990-jılı Ralf Dunkan usınǵan[1]. Dunkan konveyerli vektor processlerin óz ishine alıw ushın Flynn taksonomiyasına[2] ózgerisler kirgiziwdi usındı[3].
Taksonomiya
Taksonomiya 1988–1990-jıllar aralıǵında islep shıǵıldı hám birinshi ret 1990-jılı járiyalandı. Onıń dáslepki kategoriyaları tómende kórsetilgen.
Sinxron arxitekturalar
Bul kategoriya bir waqıtta orınlanıwdı sinxron túrde koordinaciyalaytuǵın hám bunı global saatlar, oraylıq basqarıw blokları yamasa vektorlıq blok kontrollerleri sıyaqlı mexanizmler arqalı ámelge asıratuǵın barlıq parallel arxitekturalar kiredi. Usı kategoriyanıń onnan keyingi bóliniwi tiykarınan sinxronizaciya mexanizmine tiykarlanǵan.
Konveyerli vektor processorları
Konveyerli vektor processorları massiv yamasa vektor elementleriniń izbe-iz aǵımın qabıl etetuǵın konveyerli funkcional bloklar menen xarakterlenedi, usılayınsha tolıq konveyerdegi hár túrli basqıshlar belgili bir waqıtta vektordıń hár túrli elementlerin qayta islep atırǵan boladı. Parallellik hám joqarıda súwretlengen jeke funkcional bloklardaǵı konveyerlew arqalı, hám de usınday bir neshe bloktı parallel iske túsiriw arqalı hám bir bloktıń shıǵısın basqa blokqa kiris retinde jalǵaw arqalı támiyinlenedi[4].
Vektor elementlerin arnawlı vektor registrlerinen funkcional bloklarǵa aǵımlı jiberetuǵın vektor arxitekturaları registrdan-registrge arxitekturalar dep ataladı, al funkcional bloklardı arnawlı yad buferlerinen támiyinleytuǵınlar yadtan-yadqa arxitekturalar dep belgilenedi. 1960-jıllar hám 1970-jıllardıń basındaǵı registrdan-registrge arxitekturalarınıń dáslepki mısalları qatarına Cray-1[5] hám Fujitsu VP-200 kiredi, al jańaraq mısallar RISC-V Vektor keńeytpesin óz ishine aladı.
Control Data Corporation STAR-100, CDC 205 hám Texas Instruments Advanced Scientific Computer yaddan-yadqa vektor arxitekturalarınıń dáslepki mısalları bolıp tabıladı.
1980-jıllardıń aqırı hám 1990-jıllardıń basında Cray Y-MP/4, IBM 3090 qosımsha vektor múmkinshiligi hám Nippon Electric Corporation SX-3 sıyaqlı ulıwma yadqa iye 4-10 vektorlı processorlardı qollap-quwatlaytuǵın vektor arxitekturaları engizildi (NEC SX arxitekturasına qarań).
SIMD
Bul sxema processordıń massiv hám associativ yad ishki klassları ushın tiykarǵı klass retinde Flinn taksonomiyasınan SIMD (bir kórsetpe aǵımı, kóp maǵlıwmat aǵımı) kategoriyasın paydalanadı. SIMD arxitekturaları[6] basqarıw blogınıń ulıwma kórsetpeni barlıq qayta islew elementlerine tarqatıwı menen xarakterlenedi, olar bul kórsetpeni jergilikli maǵlıwmatlardan alınǵan hár túrli operandlarǵa sinxron túrde orınlaydı. Ulıwma ózgesheliklerge jeke processorlardıń kórsetpeni óshiriw imkaniyatı hám buyrıq nátiyjelerin óz-ara baylanıs tarmaǵı arqalı jaqın qońsılarǵa tarqatıw múmkinshiligi kiredi.
Processor massivi
Associativ yad
Sistolalıq massiv
1980-jılları usınılǵan sistolalıq massivler – bul maǵlıwmatlar hám aralıq nátiyjeler turaqlı, jergilikli óz-ara baylanıs tarmaǵı arqalı ritmli túrde processordan processorǵa jiberiletuǵın kóp processorlı sistemalar. Sistolalıq arxitekturalar maǵlıwmat aǵımın processordan processorǵa sinxronlastırıw ushın global saat hám anıq waqıt keshigiwlerin paydalanadı. Sistolalıq sistemadaǵı hárbir processor maǵlıwmatlar hám nátiyjeler qońsı processorlarǵa jiberilmesten aldın ózgermeytuǵın kórsetpeler izbe-izligin orınlaydı[7].
MIMD arxitekturaları
Flinniń MIMD (kóp kórsetpe, kóp maǵlıwmat aǵımları) terminologiyasına tiykarlanǵan bul kategoriya processorlardıń qatań sinxronizaciyasız (potencial) hár túrli maǵlıwmat aǵımlarında bir neshe kórsetpeler izbe-izligin orınlaytuǵın keń spektrli arxitekturalardı qamtıydı. Buyrıq hám maǵlıwmat aǵımları hárbir processor ushın hár túrli bolıwı múmkin bolsa da, olar birdey bolıwı shárt emes. Solay etip, MIMD arxitekturaları hár qanday belgili bir waqıtta hár túrli basqıshlarda bolǵan birdey baǵdarlamalardı iske túsire aladı, hárbir processorda unikal kórsetpe hám maǵlıwmat aǵımların iske túsire aladı yamasa usı scenariylerdiń hárqaysısınıń kombinaciyasın orınlay aladı. Bul kategoriya tiykarınan yad shólkemlestiriliwi tiykarında jáne de bólinedi.
Bólistirilgen yad
Bólisilgen yad
MIMD-paradigma arxitekturaları
MIMD-ǵa tiykarlanǵan paradigmalar kategoriyası belgili bir programmalastırıw yamasa orınlaw paradigması arxitekturalıq dizayn ushın strukturalıq kózqaraslar sıyaqlı keminde sonsha tiykarǵı bolǵan sistemalardı qamtıydı. Solay etip, maǵlıwmatlar aǵımı arxitekturaları hám redukciya mashinalarınıń dizaynı processorlar menen yadlardı MIMD usılında jalǵaw ónimi bolǵanı sıyaqlı, ózleriniń ózgeshe orınlaw paradigmasın qollap-quwatlaw ónimi de bolıp tabıladı. Kategoriyanıń ishki bóliniwleri usı paradigmalar menen anıqlanadı.
MIMD/SIMD gibridi
Maǵlıwmat aǵımı mashinası
Redukciya mashinası
Redukciya mashinası sintaksis terekleriniń sızıqlı kórinisine redukciya qaǵıydaların qollanıw arqalı lyambda esaplawına tiykarlanǵan tillerdi tikkeley orınlaydı. Bul usıl óziniń operaciyalıq dizaynı ishinde redukciya koncepciyasın óz boyına sińdirgen bolıp, dástúrli buyrıqlar toplamına súyenbesten, ańlatpalardı manipulyaciyalaw arqalı dástúrli arxitekturalardan ayırmashılıq etedi.
Bul mashinalar talapqa tiykarlanǵan (jalqaw) bahalaw modelin qollanadı, bunda esaplawlar tek olardıń nátiyjeleri kerek bolǵanda ǵana baslanadı. Orınlaw ańlatpalardı ózleriniń eń ápiwayı formasına shekem qısqartıw arqalı dawam etedi, aqırında programmanıń nátiyjesin beredi. Bunı ámelge asırıw ushın, programmalar ańlatpalar grafigi retinde kórsetiledi, olar redukciya dawam etken sayın dinamikalıq túrde jańalanadı. Graf túyinleri mánislerdi, operaciyalardı yamasa siltemelerdi kórsetiw múmkin, al shıǵındılardı jıynaw endi qoljetimli bolmaǵan yadtı qaytarıp aladı.
Ǵárezsiz ishki ańlatpalar parallel túrde qısqartılıwı múmkin bolǵanlıqtan, redukciya mashinaları tábiyiy túrde mayda bólekli parallellikti qollap-quwatlaydı.
Derekler
- ↑ A Survey of Parallel Computer Architectures. February 1990.
- ↑ Very High Speed Computing Systems. 1966.
- ↑ ; S. S. IyengarIntroduction to Parallel Algorithms. United Kingdom: Wiley, 1998. ISBN 0-471-25182-8.
- ↑ Tutorial Supercomputers: Design and Applications, 1984. esp. chapters 1 and 2
- ↑ "The CRAY-1 Computer System". Communications of the ACM 21 (1): 63–72. January 1978. doi:10.1145/359327.359336.
- ↑ Parallel and Distributed Computing Handbook, 1996 — 649–679 bet.
- ↑ "Why Systolic Architectures?". IEEE Computer 15 (1): 37–46. January 1982. doi:10.1109/MC.1982.1653825.