• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

МАТРИЧНІ ПРОЦЕСОРИ.

МАЛ.

· В 1959р Пітерсон для ВБ.

· В 1960р Гаврилов запропонував таку ідею для БП.

Кодери і декодери роблять на інтегральних схемах.

Проблеми які виникають при застосуванні методу концепції:

1. Немає основ вважати, що кодери і деко дери надійніші ніж „ЛБ”.

2. Завадостійке кодування для обчислюваних операцій трохи тяжко зробити.

3. Немає вихідного блоку.

4. Вихідний каркас не захищений

Захист вихідного каскаду підвищується завдяки використанні методу параметричної надлишковості.

Асоціативні процесори.

Це процесор який визначається як пристрій обробки даних у якому дані зберігаються, зчитуються та обробляються без точної адресації їх розташування у пам’яті.

Цей ОКМД процесор побудований на базі асоціативного пристрою пам’яті. Пристрій пам’яті створений з асоціативних комірок пам’яті. Дані можуть бути співставлені по деяким критеріям (= ,<=,>=) з інформацією яка зберігається в пам’яті. Для цього використовуються наступні дії:

1. запис даних в регістр даних
2. виділення розрядів які підлягають порівнянні з використанням регістру маски.
3. запис бітового набору, який описує підмножину даних у файлі, що відшукуються в регістр вибірки слів.

Результатом порівняння буде бітовий набір у регістрі результатів пошуку, який забезпечений покажчиком (вказівником) на перше слово, яке відгукнулося. Цей покажчик називається пристрій дозволу множинних відліків. Він вказує на саме „верхнє слово” яке задовольняє критерій пошуку. Тобто на самий верхній біт регістру результату пошуку.

Комірка асоціативної пам’яті є основним елементом на основі якого будується система. При необхідності АП може бути створена без використання спеціалізованих пристроїв. Але за виконання функцій АП буде знижена швидкодія.

Процесорне обладнання, яке забезпечує відповідну апаратурну підтримку повинен залучати, як мінімум, один повний послідовний арифметичний пристрій на кожне слово асоціативної пам’яті.

Дві основні відміни асоціативного процесора від звичайних паралельних містяться у звичайних типів пам’яті та у відсутності проц. зв.

Якщо розглядати асоціативний пристрій пам’яті, як пам’ять для збереження даних то АП мона буде назвати паралельним процесором. Але так, як і властивість асоціативності є дуже важливою, то АП розглядається як самостійний клас машин з ОКМД архітектурою.

Асоціативна обробка.

Концепція асоціативності не є нова. Асоціація може розглядатися як встановлення відповідності між об’єктами.

У своїй праці „О пам’яти и воспоминаниє” Арістотель визначив 3 види асоціацій:

1. За схожістю

2. За контрастом

3. За близькістю

Доповнення:

4. Асоціації ідеї

5. Асоціації по причині та наслідку

Найбільш загальні типи архітектури (організації асоціативних процесів).

На малюнку є зображені такі елементи архітектури:

• Регістри даних
• Регістри маски
• Регістри результату пошуку
• Регістри вибірки слів

Також є пристрої:

• Дозволу множинних збігів (ДМЗ)
• Масиво-асоціативної пам’яті
• Апаратні засоби обробки слів

Важливо виділити відсутність будь – яких пристроїв перетворення адреси.

Адресування даних у процесорі здійснюється за місцем або за будь – яким параметром пов’язаним із їх місцем.

Кожне слово пам’яті розбиті на розрядні групи змінної довжини, яке має назву поля. Поля не обов’язково мусять бути утворені з послідовно розміщених розрядів. Регістри даних і маски містять ту саму кількість розрядів, яку мають слова пам’яті. Регістри результату пошуку та вибірки слів містять по одному розряду на кожне слово пам’яті.

Бітовий зріз уявляє собою бітовий вектор, який утворений із і-го розряду з усіх вибраних слів, який не залежить від інших слів.

Приклади операцій які здійснюють асоціативні процесори:

1. Різні види послідовно порозрядних операцій пошуку на нерівність.
2. Послідовно – порозрядні арифметичні операції над полями.
3. Послідовно – порозрядний пошук максимума/мінімума який дозволяє знаходити (максимальне/мінімальне) слово.
4. Маскований пошук.

У асоціативних процесорів, орієнтованих на спеціалізованому застосуванні, окремі елементи базової архітектури представлені не явно. У механічній та у віртуальній пам’яті може бути відсутній регістр вибирання слів. Кожне слово пам’яті може знадобитися у будь – який момент часу.

Регістр маски може використовуватись за замовчуванням. Поля пошуку можуть бути відомі і передбачені заздалегідь. В деяких системах обробки даних, може бути введена більша кількість регістрів. У системах управління існують 3 регістра, які вказують напрямок пошуку слів (x,y,z).

Пристрій управління може бути як простим так і складним. В складному варіанті пристрій керування залучає в комп’ютері мікросеквенсор це пристрій, який визначає порядок виконання операцій на рівні розрядів.

Асоціативний процесор працює з 8 – ма словами та 4 – ма 3 – ох бітовими полями.

В регістр даних записуємо слово, яке необхідно порівняти із змістом пам’яті. Регістр маски вказує ті розряди шуканих слів, які повинні бути залучені у операції пошуку. У регістр результатів записаний результат пошуку. Регістр вибирання слів вибирає слово, яке приймає участь у пошуку.

У даному нашому прикладі слово 7, яке необхідно порівняти, як показує вміст регістру вибірки слів не увійшло в число тих, що вибрали. Вміст регістру маски показує, що у пошуку приймає участь вміст першого поля регістру даних.

У процесі виконання операції АП, а саме пошуку на рівність буде виконане порівняння першого пошуку із вмісту відповідних полів, що вибрані. З таких слів, тільки слова 3 та 6 задовільняють умові пошуку, ці слова після завершення пошуку відмічені 1 в регістрі результату. Слово 7 також повинно було задовільнити умову пошуку. Але вміст регістру вибірки слів показує, що воно не увійшло у набір слів для участі операції порівняння .

У багатьох АП за операцією пошуку повинна слідувати операція зчитування. Слова, що ідентифікуються, зчитуються послідовно. Існують інші операції пошуку. Вміст регістра результатів може бути переписаний у регістр вибірки слів, для того, щоб результат можна було використати в якості нового вмісту регістру вибірки слів. Може бути вміщена серія результатів пошуку, результат яких логічно об’єднаний, тобто дані які знаходяться в регістрі результатів пошуку логічно перемножуються із вмістом регістру вибірки слів, що формують новий вміст останнього.

Число вбудованих логічних функцій може бути великою. У системі АП присутній пристрій дозволу множинних збігів, або спів падань. На мал..АП він показаний стрілкою.

Якщо результат пошуку отримали відгуки від декількох слів, то ДМЗ вказує на 1-ий відлік, або на інакше на саме верхнє слово для якого виконується умова пошуку.

Для АП розробляються багато режимні пристрої пам’яті.

Загальні властивості матричних процесорів.

Матричні процесори є ЕОМ типу ОКМД (SIMD) з одним потоком команд та множиною даних. Всі вони мають ряд загальних властивостей:

1. Організація на принципах архітектури ОКМД.
2. Високо синхронізація виконання.
3. Наявність великого числа простих процесорів, та з’єднувальної мережі.
4. Вимога високої швидкодії обміну даних.

Базова матрична архітектура типу ОКМД.

Типовий матричний процесор складається із скалярної послідовної частини і паралельного масиву процесорних елементів (ПЕ):

Для більшості задач зустрічаються дані скалярного типу (аргументи та параметри), та данні паралельного типу (вектори,матриці,таблиці,файли записів, які містять елементи з однаковими форматами. ) Природньо, що данні скалярного типу розміщуються та обробляються у послідовній частині процесора а дані паралельного типу у паралельному масиві процесора.

Послідовна частина процесора керує усією машиною, оскільки вміщує програму і узгоджує виконання скалярнихта векторних обчислень. Частина процесора, яка містить послідовний пристрій керування є посуті звичайною ЕОМ. При послідовному керуванні мусить існуваити або відрізнятися три множини команд:

1) Множина команд керування послідовною частиною процесора

2) Множина команд керування паралельними ПЕ

3) Множина команд керування потоком команд даних між обома компонентами матричного процесора

Перші 2 множини містять звичайні команди послідовної ЕРМ (зчитування запис регістра, порівняння та інші)

Читайте також:

1. Асоціативні процесори.
2. Графічні та матричні моделі.
3. Матричні інструменти розробки стратегій управління сферами бізнесу
4. Матричні методи оцінки стратегічної позиції підприємства
5. Матричні моделі.
6. Матричні принтер
7. Матричні принтер
8. Матричні принтер
9. Матричні принтери
10. Мікропроцесори. Великі інтегральні схеми з програмовними структурами.
11. ОРГАНІЗАЦІЙНІ СТРУКТУРИ УПРАВЛІННЯ ПІДПРИЄМСТВАМИ. ЛІНІЙНО- ФУНКЦІОНАЛЬНІ, ДІВІЗІОНАЛЬНІ, МАТРИЧНІ

Переглядів: 1794