📅  最后修改于: 2020-12-13 15:18:02        🧑  作者: Mango

并行计算机体系结构是一种组织所有资源的方法，可以在任何时间的技术和成本所给定的限制内最大化性能和可编程性。通过使用越来越多的处理器，它在计算机系统的开发中增加了新的维度。本教程介绍了与并行计算机体系结构相关的基础知识，并讨论了与该主题相关的各种概念和术语。本教程是为攻读计算机科学硕士学位或学士学位的学生准备的，尤其是那些热衷于学习并行计算机体系结构的学生。先决条件在本教程中，所有主题都已从基础级别...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:18:36        🧑  作者: Mango

在过去的50年中，计算机系统的性能和功能有了巨大的发展。借助超大规模集成(VLSI)技术，这已成为可能。 VLSI技术允许将大量组件容纳在单个芯片上，并提高了时钟速率。因此，可以一次并行执行更多操作。并行处理还与数据局部性和数据通信相关联。并行计算机体系结构是一种组织所有资源的方法，可以在任何时间的技术和成本所给定的限制内最大化性能和可编程性。为什么选择并行架构?通过使用越来越多的处理器，并行计算...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:19:09        🧑  作者: Mango

并行机已经开发了几种不同的架构。在本节中，我们将讨论不同的并行计算机体系结构及其融合的性质。通讯架构并行体系结构通过通信体系结构增强了计算机体系结构的常规概念。计算机体系结构定义了关键的抽象(例如用户系统边界和硬件软件边界)和组织结构，而通信体系结构定义了基本的通信和同步操作。它还解决了组织结构。编程模型是顶层。应用程序是用编程模型编写的。并行编程模型包括-共享地址空间讯息传递数据并行编程共享地址...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:19:53        🧑  作者: Mango

并行处理已发展成为现代计算机中的一种有效技术，可以满足现实应用中对更高性能，更低成本和准确结果的需求。由于多程序，多处理或多计算的实践，并发事件在当今的计算机中很常见。现代计算机具有功能强大且功能强大的软件包。要分析计算机性能的发展，首先我们必须了解硬件和软件的基本发展。计算机开发的里程碑–计算机的开发有两个主要阶段-机械或机电零件。在引入电子组件之后，现代计算机得到了发展。电子计算机中的高迁移率...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:20:29        🧑  作者: Mango

在80年代，一种特殊用途的处理器流行于制造称为Transputer的多计算机。晶片机由一个核心处理器，一个小型SRAM存储器，一个DRAM主存储器接口和四个通信通道组成，所有这些器件都集成在一个芯片上。为了进行并行计算机通信，连接了通道以形成Transputers网络。但是它缺乏计算能力，因此无法满足并行应用程序不断增长的需求。 RISC处理器的开发解决了这个问题，而且价格便宜。现代并行计算机使用...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:21:08        🧑  作者: Mango

在本章中，我们将讨论多处理器和多计算机。多处理器系统互连并行处理需要使用高效的系统互连，以便在输入/输出与外围设备，多处理器和共享内存之间进行快速通信。分层总线系统分层总线系统由连接计算机中各种系统和子系统/组件的总线分层结构组成。每条总线由许多信号线，控制线和电源线组成。不同的总线(例如本地总线，背板总线和I / O总线)用于执行不同的互连功能。局部总线是在印刷电路板上实现的总线。背板总线是一种...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:22:04        🧑  作者: Mango

在本章中，我们将讨论缓存一致性协议，以解决多缓存不一致问题。缓存一致性问题在多处理器系统中，数据不一致可能发生在内存层次结构的相邻级别之间或同一级别内。例如，缓存和主存储器可能具有同一对象的不一致副本。由于多个处理器并行运行，并且多个缓存可能独立拥有同一内存块的不同副本，因此会产生缓存一致性问题。高速缓存一致性方案通过为每个高速缓存的数据块保持统一状态来帮助避免此问题。令X为共享数据的元素，已被两...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:22:43        🧑  作者: Mango

有许多降低硬件成本的方法。一种方法是将通信辅助工具和网络不太紧密地集成到处理节点中，并增加通信延迟和占用率。另一种方法是在软件而非硬件中提供自动复制和一致性。后一种方法在主内存中提供复制和一致性，并且可以以各种粒度执行。它允许将现成的商品零件用于节点和互连，从而将硬件成本降至最低。这给程序员带来了实现良好性能的压力。宽松的内存一致性模型共享地址空间的内存一致性模型按以下顺序定义约束：在相同或不同位...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:23:28        🧑  作者: Mango

并行机中的互连网络将信息从任何源节点传输到任何所需的目标节点。该任务应以尽可能小的延迟完成。它应允许大量此类传输同时进行。而且，与机器其余部分的成本相比，它应该便宜。网络由链路和交换机组成，这有助于将信息从源节点发送到目标节点。网络由其拓扑结构，路由算法，交换策略和流控制机制指定。组织架构互连网络由以下三个基本组件组成-链接-链接是一根或多根光纤或电线的电缆，其两端的连接器连接到交换机或网络接口端...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:24:05        🧑  作者: Mango

微处理器的速度每十年增加了十倍之多，但是商品存储器(DRAM)的速度仅增加了一倍，即访问时间减少了一半。因此，就处理器时钟周期而言，内存访问的延迟在10年内增长了六倍。多处理器加剧了这个问题。在基于总线的系统中，在处理器和内存之间建立高带宽总线往往会增加从内存中获取数据的等待时间。当内存物理分布时，网络和网络接口的延迟会添加到访问节点上本地内存的延迟中。延迟通常随着计算机的大小而增长，因为更多的节...

📅  最后修改于: 2020-12-13 15:24:23        🧑  作者: Mango

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📅  最后修改于: 2020-12-13 15:24:37        🧑  作者: Mango

并行计算机体系结构是一种组织所有资源的方法，可以在任何时间的技术和成本所给定的限制内最大化性能和可编程性。通过使用越来越多的处理器，它在计算机系统的开发中增加了新的维度。本教程介绍了与并行计算机体系结构相关的基础知识，并讨论了与该主题相关的各种概念和术语。...