📅  最后修改于: 2023-12-03 15:39:27.873000             🧑  作者: Mango
在现代计算机系统中,计算机的并行化越来越普遍。并行计算机体系结构,也被称为并行计算机体系,是指多个处理器之间协同工作来执行同一个任务的计算机体系结构。下面将介绍并行计算机体系结构模型。
Flynn模型是指并行计算机可以被分为单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令流单数据流(MISD)、多指令流多数据流(MIMD)四种类型。其中,SISD指仅仅只有一台单处理器进行任务处理,SIMD指一组处理器执行相同的指令,但是指令的数据不同,MISD指多个处理器对一组数据执行不同的算法。最后,MIMD指多个处理器同时执行不同的指令和处理不同的数据。Flynn模型被认为是描述并行计算机体系结构的最基本的模型。
在现代计算机体系结构中,Von Neumann被认为是基础计算机结构。该结构有一条指令流(player)驱动,将数据存放于存储器中。但在实际情况下,非Von Neumann模型也涉及到重要的问题,其中尤以异构计算机最为典型,其采用具有不同体系结构的处理器作为 子系统集成在同一个计算机中进行协同计算。
SIMD即单指令流多数据流,并且被称为向量处理器。在计算机中,像SSE和MMX指令集就是SIMD架构的代表,能加速计算机对多媒体和图像等复杂数据类型的处理。SIMD是针对数组的计算而设计的,它采用模"-pipeline procesing"式编程方式,将一条指令应用于大量数据,这样可以通过并行子操作来对多处理器系统进行加速。
MIMD即多指令流多数据流。这种模型在现代并行所定位更高,在分布式计算、高性能计算等计算领域都有应用。例如,Microsoft公司开发的Azure人工智能系统就是一个采用了MIMD架构的分布式系统。
以上便是关于并行计算机体系结构-模型的介绍,尤其是架构模型中的Flynn模型、Von Neumann模型与非Von Neumann模型、 SIMD模型和MIMD模型。