为了提高计算机系统的计算速度,用来提供同时数据处理操作的术语“并行处理”用来表示一个大类。另外,并行处理系统能够并行处理数据,以实现更快的执行时间。
例如,当一条指令在ALU中执行时,可以从内存中读取下一条指令。该系统可以具有两个或更多的ALU,并且能够同时执行两个或更多的指令。此外,还使用两个或多个处理来加快计算机处理能力,并随着并行处理的增加而增加,因此,系统的成本也会增加。但是,技术发展已将硬件成本降低到了并行处理方法在经济上可行的地步。
并行处理源自多个级别的复杂性。通过在最低级别使用的寄存器类型,可以区分并行操作和串行操作。移位寄存器以串行方式一次工作一位,而并行寄存器则同时与字的所有位同时与所有位同时工作。在高度复杂的情况下,并行处理源于具有多个功能单元,这些功能单元同时执行单独的或类似的操作。通过在多个功能单元之间分配数据,可以安装并行处理。
例如,算术,移位和逻辑运算可以分为三个单元,并且在控制单元的监督下将运算转换为示教单元。
图中示出了将执行单元划分为八个并行操作的功能单元的一种可能方法。根据指令指定的操作,寄存器中的操作数被传送到与这些操作数相关的单元之一。在每个功能单元中,执行的操作在该图的每个方框中表示。整数的算术运算由加法器和整数乘法器执行。
浮点运算可以分为三个并行运行的电路。逻辑,移位和递增操作是在不同数据上同时执行的。所有单位彼此独立,因此一个数字移位而另一个数字递增。通常,多功能组织与复杂的控制单元相关联,以协调几个组件之间的所有活动。
并行处理的主要优点是,它通过增加资源的多样性(系统整体吞吐量)来提供对系统资源的更好利用。