Тема: Класифікація архітектур сучасних обчислювальних систем.

Лекція № 3

На даний момент існує велика кількість класифікація комп’ютерних систем, кожна з яких визначає той чи інший погляд на структуру комп’ютера з точки зору поставлених задач. Визначальним при цьому в кожній класифікації є принцип на сонові якого, розглядається дана класифікація. Кожна з таких класифікацій має свої переваги і недоліки. Більшість сучасних універсальних комп’ютерних систем відносять до комп’ютерів Фоннеймановського типу. Тобто базуються на основних принципах який сформулював в 1946 р. – відомий американський математик Джон Фон Нейман.

1. Принцип програмного керування., тобто комп’ютер може автоматично перетворювати вхідні дані у необхідні вихідні дані, відповідно до алгоритму записаного у вигляді програми.

2. Принцип умовного переходу., задає можливість роботи комп’ютера у різних схемах в залежності від тих чи інших умов.

3. Принцип збереження програми і даних.,

4. Принцип довільного доступу до елементів пам’яті.,

5. Принцип використання двійкової систему.,

6. Багаторівневий або ієрархічна структура побудови пам’яті.

Трохи пізніше добавилися наступні принципи:

1. Принцип мультипрограмування.,(виконання декількох програм які зберігаються в пам’яті)

2. Принцип інформаційної сумісності.,

3. Принцип технічної стандартизації.,(єдина номенклатура для різних зовнішніх пристроїв)

Як альтернатива комп’ютерів фоннейманськового типу в літературі відмічається як архітектура Гарвардської архітектури. Основною відміною комп’ютера гарвардського типу від фоннейманських архітектур є те що дані і програми в гарвардському типі архітектур зберігаються окремо.

Перший комп’ютер такої архітектури : Mark1.

Така архітектура тобто Гарвард. Дає такі компоненти а саме дані і програми можна завантажити паралельно(одночасно), що у певних випадках може прискорювати роботу.

Головним недоліком гарвардської архітектури є відносна складність реалізації на фізичному рівні., а саме для кожного ЗП потрібно свій контролер, своя шина, більшість з’єднань, складності синхронізації. Як правило комп’ютери гарвардської архітектури використовуються як спеціалізовані комп’ютери.

Загальні класифікації:

1. Класифікація Флінна.

Класифікація Флінна було запропонована в 1966 р. і виявилося настільки вдалою, що як вона сама так ії рідні зміни активно використовуються доцихпір. Основні поняття класифікації Флінна є поняття потоку: потоку команд і потоку даних. На основі числа потоку команд і потоку даних Флін виділив 4 класи:

- Одиночний потік команд, одиночний потік даних.

До цього класу можна віднести всі класичні машини Фоннеймановського типу які команди виконаються послідовно над скалярними даними., фактично це машини першого покоління.

ПК –пристрій керування.

Пр. – процесор.

П.Д. – потік даних.

2. Клас SIMD – одиночний потік команд і даних., в таких команд є так звані векторні команди. Представник таких комп’ютерів був ILLIAG IV.

3. Клас MISD –таке визначення архітектури комп’ютерів даного класу має на увазі що дані комп’ютерів обробляють одні і тіж самі дані обробляються різними програмами. Слід відмітити що ні інші фахівці не змогли скласти комп’ютери подібної архітектури.

Деякі автори відносять до комп’ютерів з даного класу так звані конвеєрні комп’ютері.

4. Клас MIND – множинний потік команд, архітектура подібного класу означає що в обчислювальній системі, існує декілька процесорних елементів, які об’єднані в єдиний комплекс і кожен з яких працює їз своїм власним потоком даних. Більшість сучасних паралельних комп’ютерних систем відносяться до комп’ютерів 4 – го класу.

Недоліки класифікації Флінна: Надзвичайно вузький ІІІ і надзвичайно розширений ІV клас.

Хокні розробив свій підхід для уточнення класифікації Флінна., а саме він систематизував і розбив клас MINDна наступні класи:

Таким чином основна ідея яку використовував Хокні при розбитті класу MINDполягає в тому, що він розрізняє два способи обробки можливого потоку команд, а саме:

- Одним конвеєрни пристрій який прицює в режимі розділеного часу для окремих потоків команд.

- Кожний потік команд обробляється власними пристроями.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Методологічні принципи побудови статистичних групувань. Поняття інтервалу групування. Види інтервалів.	\|	Серцево-судинна система.

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.