Классификация вычислительных систем
Классификация Флинна
Майкл Флиннпредложил в 1966 году классификацию вычислительных систем, основанную на количестве потоков входных данных и количестве потоков команд, которые эти данные обрабатывают.
Таким образом, рамках систематикиФлинна основное внимание при анализеархитектуры вычислительных систем уделяется способам взаимодействия последовательностей(потоков) выполняемых команд и обрабатываемых данных.
Классификация Флинна
Основные типы систем
•SISD (Single Instruction, Single Data) – это обычные последовательные компьютеры. Программа принимает один поток данных
ивыполняет один поток инструкций по обработке этих данных. Инымисловами, инструкции выполняются последовательно,
икаждая инструкция оперирует минимальным количеством данных (например, сложениедвух чисел).
Классификация Флинна
1. Одиночный поток команд, одиночный поток данных
SISD
(однопроцессорная)
Память команд
|
|
|
|
П1 |
|
|||
Поток данных |
|
|||||||
|
|
|
|
|
Результаты |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Память данных |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
Классификация Флинна
Основные типы систем
•SIMD (Single Instruction, Multiple Data) –
системы c одиночным потоком команд и множественным потоком данных. Подобный класс составляют многопроцессорные вычислительные системы, в которых в каждый момент времени может выполняться одна и та же команда для обработки нескольких информационных элементов; такой архитектуройобладают, например, многопроцессорные системы с единым устройством управления.
Классификация Флинна
2. Одиночный поток команд, множественный поток данных
SIМD
(векторная)
Память команд
Поток команд
Пn
. . .
|
|
|
|
П2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
П1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поток данных |
|
|
|
|
|||
|
|
Результаты |
|||||
Память данных 
Классификация Флинна
Основные типы систем
MISD (Multiple Instruction Single Data) – разные потоки инструкций выполняются с одними и теми жеданными. Обычно такие системы не приводят к ускорению вычислений, так как разные инструкции оперируют одними и теми же данными, в результатена выходе системы получается один поток данных.
К таким системам относят различные системы дублирования и защиты от сбоев, когда, например, несколькопроцессоров дублируют вычисления друг друга для надёжности.
Классификация Флинна
3. Множественный поток команд, одиночный поток данных
МISD
(конвейерная)
Поток данных
Память команд
Поток команд Процессоры
П1, П2, . . ., Пn
Пn
Результаты
Память
данных
Классификация Флинна
Основные типы систем
MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data) -
системыc множественнымпотоком команд и множественнымпотоком данных.
Это системы наиболее общего вида, поэтому их проще всего использовать для решения различных параллельных задач. К подобному классу относится большинство параллельных многопроцессорных вычислительных систем.
Классификация Флинна
4. Множественныйпоток команд, множественный поток данных
МIМD
(матричная)
Поток данных
Память команд
Поток команд
Процессоры
Пn1, Пn2, . . ., Пnk
n
. . .
Процессоры
П21, П22, . . ., П2k
Процессорыn
П11, П12, . . ., П1k
Результаты
Память данных 