Superdators ir ļoti jaudīgs dators, kas ietver arhitektūru, resursus un komponentus, kas patērētājam nodrošina milzīgu skaitļošanas jaudu. Superdatorā ir arī liels skaits procesori kas katru sekundi veic miljoniem vai miljardu aprēķinu. Tādējādi šie datori dažu sekunžu laikā var veikt daudzus uzdevumus. Ir trīs veidu superdatori, cieši savienoti klasteru datori, kas darbojas kopā kā viena vienība. Preču datori var izveidot savienojumu ar zema latentuma un liela joslas platuma LAN un visbeidzot ar vektoru apstrādes datoriem, kas ir atkarīgi no masīva procesora vai vektoriem. Masīva procesors ir kā centrālais procesors, kas palīdz veikt matemātiskas darbības ar dažādiem datu elementiem. Slavenākais masīvu procesors ir ILLIAC IV dators, ko izstrādājusi korporācija Burroughs. Šajā rakstā ir apskatīts pārskats par masīva procesors – darbs, veidi un pielietojums.
Kas ir masīva procesors?
Procesors, ko izmanto, lai veiktu dažādus aprēķinus milzīgam datu masīvam, tiek saukts par masīva procesoru. Citi šim procesoram lietotie termini ir vektorprocesori vai daudzprocesori. Šis procesors datu masīvam vienlaikus izpilda tikai vienu instrukciju. Šie procesori strādā ar milzīgām datu kopām, lai veiktu aprēķinus. Tātad tos galvenokārt izmanto datoru veiktspējas uzlabošanai.
Masīva procesora arhitektūra
Masīva procesors ietver vairākus ALU (aritmētiskās loģiskās vienības), kas ļauj apstrādāt visus masīva elementus kopā. Katrs procesora ALU ir nodrošināts ar lokālo atmiņu, ko sauc par apstrādes elementu vai PE. Šī procesora arhitektūra ir parādīta zemāk. Izmantojot šo procesoru, caur vadības bloku tiek izsniegta viena instrukcija, un šī instrukcija tiek vienkārši piemērota vairākām datu kopām vienlaikus. Izmantojot vienu instrukciju, līdzīga darbība tiek veikta ar datu masīvu, kas padara to piemērotu vektoru aprēķiniem.
Masīvu apstrādes arhitektūra ir pazīstama kā 2-dimensiju masīvs vai matrica. Šo arhitektūru īsteno divdimensiju procesors. Šajā procesorā centrālais procesors izdod vienu instrukciju un pēc tam tiek piemērots nē. datus vienlaicīgi. Šī arhitektūra galvenokārt ir atkarīga no tā, ka visas datu kopas darbojas pēc līdzīgām instrukcijām, taču, ja šīs datu kopas ir viena no otras atkarīgas, nav iespējams piemērot paralēlu apstrādi. Tādējādi šie procesori sniedz efektīvu ieguldījumu un uzlabo apstrādes ātrumu, salīdzinot ar visām instrukcijām.
Masīva procesora darbība
Masīvu procesoram ir arhitektūra, kas galvenokārt paredzēta skaitļu masīvu apstrādei. Šī procesora arhitektūra satur vairākus procesorus, kas darbojas vienlaicīgi, katrs apstrādā vienu masīva elementu, lai visiem masīva elementiem tiktu piemērota viena darbība paralēli. Lai iegūtu tādu pašu efektu parastajā procesorā, darbība ir jāpiemēro katram masīva elementam secīgi un daudz lēnāk.
Šis procesors ir autonoma iekārta, kas savienota ar galveno datoru, izmantojot iekšējo kopni vai I/O portu. Šis procesors palielina kopējo instrukciju apstrādes ātrumu. Šie procesori darbojas asinhroni no resursdatora CPU, lai uzlabotu kopējo sistēmas jaudu. Šis procesors ir ļoti spēcīgs rīks, kas risina problēmas ar augstu paralēlisma līmeni.
Masīvu procesoru veidi
Ir divu veidu masīva procesori, piemēram; pievienots un SIMD, kas ir apspriests tālāk.
Pievienots masīva procesors
Papildprocesors tāpat kā pievienotais masīva procesors ir parādīts zemāk. Šis procesors ir vienkārši savienots ar datoru, lai uzlabotu iekārtas veiktspēju, veicot skaitliskos skaitļošanas uzdevumus. Šis procesors ir savienots ar vispārēja lietojuma datoru, izmantojot I/O interfeisu un lokālās atmiņas interfeisu, kur ir savienotas gan galvenās, gan vietējās atmiņas. Šis procesors nodrošina augstu veiktspēju, paralēli apstrādājot vairākas funkcionālās vienības.
SIMD masīva procesors
SIMD (“Single Instruction and Multiple Data Stream”) procesori ir datori ar vairākiem procesoriem, kas darbojas paralēli. Šīs apstrādes vienības veic vienu un to pašu sinhronizācijas darbību kopējā vadības bloka (CCU) uzraudzībā. SIMD procesors ietver identisku PE (apstrādes elementu) komplektu, kur katram PES ir lokālā atmiņa.
Šis procesors ietver galveno vadības bloku un galveno atmiņu. Galvenais vadības bloks procesorā kontrolē apstrādes elementu darbību. Un arī atšifrē instrukciju un nosaka, kā instrukcija tiek izpildīta. Tātad, ja instrukcija ir programmas vadība vai skalārs, tad tā tiek izpildīta tieši galvenajā vadības blokā. Galvenā atmiņa galvenokārt tiek izmantota programmas glabāšanai, savukārt katra apstrādes iekārta izmanto operandus, kas tiek saglabāti tās lokālajā atmiņā.
Priekšrocības
Masīva procesora priekšrocības ir šādas.
- Masīvu procesori uzlabo visu instrukciju apstrādes ātrumu.
- Šie procesori darbojas asinhroni no resursdatora CPU, tiek uzlabota sistēmas kopējā jauda.
Šie procesori ietver savu lokālo atmiņu, kas sistēmām nodrošina papildu atmiņu. Tāpēc tas ir svarīgs apsvērums sistēmām, izmantojot ierobežotu adrešu telpu vai fizisko atmiņu. - Šie procesori vienkārši veic aprēķinus ar milzīgu datu masīvu.
- Tie ir ārkārtīgi spēcīgi rīki, kas palīdz tikt galā ar problēmām ar lielu paralēlisma līmeni.
- Šis procesors ietver vairākus ALU, kas ļauj apstrādāt visus masīva elementus vienlaicīgi.
- Parasti šīs procesoru masīva sistēmas I/O ierīces ir ļoti efektīvas, lai tieši piegādātu nepieciešamos datus atmiņai.
- Galvenā priekšrocība, izmantojot šo procesoru ar dažādu sensoru klāstu, ir mazāks nospiedums.
Lietojumprogrammas
The masīvu procesoru lietojumprogrammas iekļaujiet tālāk norādīto.
- Šo procesoru izmanto medicīnā un astronomijā.
- Tie ir ļoti noderīgi runas uzlabošanā.
- Tos izmanto sonāros un radars sistēmas.
- Tie ir piemērojami prettraucēšanas, seismisko izpēti un bezvadu sakari .
- Šis procesors ir savienots ar vispārējas nozīmes datoru, lai uzlabotu datora veiktspēju, veicot aritmētiskos skaitļošanas uzdevumus. Tādējādi tas sasniedz augstu veiktspēju, paralēli apstrādājot vairākas funkcionālās vienības.
Tādējādi šis ir pārskats par masīvu procesoru, kam ir īpaša arhitektūra, lai apstrādātu skaitliskos masīvus. Šis procesors ir izstrādāts kā neatkarīga vienība un tā ir savienota ar datoru, izmantojot iekšējo kopni vai I/O portu. ILLIAC IV dators ir slavenākais SIMD masīva procesors, ko izstrādājusi korporācija Burroughs . Masīva procesors un vektoru procesors ir vienādi ar nelielu atšķirību. Atšķirība starp šiem diviem procesoriem ir; vektoru procesors izmanto vairākus vektoru konveijerus, bet masīva procesors izmanto nē. apstrādes elementu darbībai paralēli. Šeit ir jautājums jums, kas ir a procesors ?
