Superkompiuteris yra labai galingas kompiuteris, turintis architektūrą, išteklius ir komponentus, kurie suteikia vartotojui didžiulę skaičiavimo galią. Superkompiuteryje taip pat yra daug procesoriai kuri kiekvieną sekundę atlieka milijonus ar milijardus skaičiavimų. Taigi šie kompiuteriai gali atlikti daugybę užduočių per kelias sekundes. Yra trijų tipų superkompiuteriai, glaudžiai sujungti klasterių kompiuteriai, kurie veikia kartu kaip vienas blokas. Prekės kompiuteriai gali prisijungti prie mažo delsos ir didelio pralaidumo LAN ir galiausiai vektorinio apdorojimo kompiuterių, kurie priklauso nuo masyvo procesoriaus ar vektorių. Masyvo procesorius yra tarsi centrinis procesorius, padedantis atlikti matematines operacijas su įvairiais duomenų elementais. Garsiausias masyvo procesorius yra ILLIAC IV kompiuteris, sukurtas Burroughs Corporation. Šiame straipsnyje aptariama an masyvo procesorius – darbo, tipai ir pritaikymai.
Kas yra masyvo procesorius?
Procesorius, naudojamas įvairiems didžiulio duomenų masyvo skaičiavimams atlikti, vadinamas masyvo procesoriumi. Kiti šiam procesoriui vartojami terminai yra vektoriniai procesoriai arba daugiaprocesoriai. Šis procesorius duomenų masyve vienu metu atlieka tik vieną komandą. Šie procesoriai dirba su didžiuliais duomenų rinkiniais, kad atliktų skaičiavimus. Taigi jie daugiausia naudojami kompiuterių našumui pagerinti.
Masyvo procesoriaus architektūra
Masyvo procesoriuje yra keletas ALU (aritmetinių loginių vienetų), kurie leidžia apdoroti visus masyvo elementus kartu. Kiekvienas procesoriaus ALU yra aprūpintas vietine atmintimi, kuri yra žinoma kaip apdorojimo elementas arba PE. Šio procesoriaus architektūra parodyta žemiau. Naudojant šį procesorių, per valdymo bloką išduodama viena instrukcija ir ta instrukcija tiesiog taikoma keliems duomenų rinkiniams vienu metu. Naudojant vieną komandą, panaši operacija atliekama su duomenų masyvu, todėl jis tinkamas vektoriniams skaičiavimams.
Masyvo apdorojimo architektūra žinoma kaip dvimatis masyvas arba matrica. Šią architektūrą įgyvendina dvimatis procesorius. Šiame procesoriuje CPU išduoda vieną instrukciją, o po to ji pritaikoma prie Nr. duomenų vienu metu. Ši architektūra daugiausia priklauso nuo to, kad visi duomenų rinkiniai veikia pagal panašias instrukcijas, tačiau jei šie duomenų rinkiniai priklauso vienas nuo kito, neįmanoma taikyti lygiagretaus apdorojimo. Taigi šie procesoriai efektyviai prisideda ir padidina apdorojimo greitį, palyginti su visomis instrukcijomis.
Array procesoriaus veikimas
Masyvo procesorius turi architektūrą, daugiausia skirtą apdoroti skaičių masyvus. Šioje procesoriaus architektūroje yra keletas procesorių, kurie veikia vienu metu, kiekvienas apdoroja vieną masyvo elementą, todėl visiems masyvo elementams lygiagrečiai taikoma viena operacija. Norint gauti tą patį efektą įprastame procesoriuje, operacija turėtų būti taikoma kiekvienam masyvo elementui nuosekliai ir daug lėčiau.
Šis procesorius yra atskiras įrenginys, prijungtas prie pagrindinio kompiuterio per vidinę magistralę arba I/O prievadą. Šis procesorius padidina bendrą instrukcijų apdorojimo greitį. Šie procesoriai veikia asinchroniškai nuo pagrindinio procesoriaus, kad pagerintų bendrą sistemos pajėgumą. Šis procesorius yra labai galingas įrankis, kuris sprendžia didelius lygiagretumo sunkumus.
Masyvo procesorių tipai
Yra dviejų tipų masyvo procesoriai, pavyzdžiui; pridedamas ir SIMD, kuris aptariamas toliau.
Pridedamas masyvo procesorius
Pagalbinis procesorius, kaip ir pridedamas masyvo procesorius, parodytas žemiau. Šis procesorius tiesiog prijungiamas prie kompiuterio, kad pagerintų mašinos našumą atliekant skaitines skaičiavimo užduotis. Šis procesorius yra prijungtas prie bendros paskirties kompiuterio per įvesties/išvesties sąsają ir vietinės atminties sąsają, kurioje yra prijungtos ir pagrindinės, ir vietinės atminties. Šis procesorius pasiekia aukštą našumą lygiagrečiai apdorojant kelis funkcinius įrenginius.
SIMD masyvo procesorius
SIMD („Single Instruction and Multiple Data Stream“) procesoriai yra kompiuteriai su keliais procesoriais, kurie veikia lygiagrečiai. Šie apdorojimo įrenginiai atlieka tą pačią sinchronizavimo operaciją, prižiūrimi bendro valdymo bloko (CCU). SIMD procesoriuje yra identiškų PE (apdorojimo elementų) rinkinys, kur kiekvienas PES turi vietinę atmintį.
Šiame procesoriuje yra pagrindinis valdymo blokas ir pagrindinė atmintis. Pagrindinis valdymo blokas procesoriuje kontroliuoja apdorojimo elementų veikimą. Be to, iššifruoja instrukcijas ir nustato, kaip instrukcija vykdoma. Taigi, jei instrukcija yra programos valdymas arba skaliarinė, ji vykdoma tiesiogiai pagrindiniame valdymo bloke. Pagrindinė atmintis daugiausia naudojama programai saugoti, o kiekvienas procesorius naudoja operandus, kurie saugomi jo vietinėje atmintyje.
Privalumai
Masyvo procesoriaus pranašumai yra šie.
- Masyvo procesoriai pagerina viso instrukcijų apdorojimo greitį.
- Šie procesoriai veikia asinchroniškai iš pagrindinio procesoriaus, todėl pagerėja bendras sistemos pajėgumas.
Šie procesoriai turi savo vietinę atmintį, kuri suteikia papildomos atminties sistemoms. Taigi tai yra svarbus aspektas sistemoms dėl ribotos adresų erdvės arba fizinės atminties. - Šie procesoriai tiesiog atlieka didžiulio duomenų masyvo skaičiavimus.
- Tai itin galingi įrankiai, padedantys susidoroti su dideliu lygiagretumu.
- Šiame procesoriuje yra daug ALU, leidžiančių vienu metu apdoroti visus masyvo elementus.
- Paprastai šios procesorių-masyvo sistemos I/O įrenginiai labai efektyviai tiekia reikiamus duomenis tiesiai į atmintį.
- Pagrindinis šio procesoriaus naudojimo su įvairiais jutikliais pranašumas yra mažesnis plotas.
Programos
The masyvo procesorių programos įtraukti toliau nurodytus dalykus.
- Šis procesorius naudojamas medicinoje ir astronomijoje.
- Tai labai padeda tobulinti kalbą.
- Jie naudojami sonare ir radaras sistemos.
- Tai tinka apsaugai nuo trukdžių, seisminiams tyrimams ir bevielis ryšys .
- Šis procesorius yra prijungtas prie bendros paskirties kompiuterio, kad pagerintų kompiuterio našumą atliekant aritmetines skaičiavimo užduotis. Taigi jis pasiekia didelį našumą lygiagrečiai apdorojant kelis funkcinius vienetus.
Taigi, tai yra masyvo procesoriaus, turinčio specifinę architektūrą, skirtą skaitinėms matricoms, apžvalga. Tai suprojektuotas procesorius kaip nepriklausomas įrenginys ir yra prijungtas prie kompiuterio per vidinę magistralę arba I/O prievadą. Kompiuteris ILLIAC IV yra garsiausias SIMD masyvo procesorius, kurį sukūrė Burroughs Corporation . Masyvo procesorius ir vektorinis procesorius yra vienodi, tačiau šiek tiek skiriasi. Skirtumas tarp šių dviejų procesorių yra; vektorinis procesorius naudoja kelis vektorinius vamzdynus, bet masyvo procesorius naudoja ne. apdirbimo elementai veiktų lygiagrečiai. Štai jums klausimas, kas yra a procesorius ?
