平行策略-資料下載頁
2025-02-28 04:31本頁面
【正文】 對稱多重處理器更容易規(guī)劃程式，有四個主要的原因： –都是相同的處理器，具有相同的指令集。 –都是對稱的設(shè)計。 –都操作在相同的速度。 –程式或資料數(shù)值容易移植。 41 平行備份硬體 ? 備份硬體類似平行硬體 ? 平行和備份硬體之間的差異在於： –備份硬體會執(zhí)行相同的運算動作，應(yīng)該會得到相同的資料。 –平行硬體則執(zhí)行不同的運算動作，得到的結(jié)果與其它硬體不一定有關(guān)。 ? 備份硬體的重點在於： –驗證計算的正確性。 –如果硬體錯誤，可使用備份硬體代替。 42 分散式電腦 ? 緊密耦合結(jié)構(gòu) –把所有的平行硬體單元都置放在相同的電腦內(nèi)部 ? 寬鬆耦合結(jié)構(gòu) –分散式結(jié)構(gòu) –通常必頇藉由電腦網(wǎng)路，來進行與其它電腦的連繫，每一部電腦都可以獨立作業(yè)，進行彼此之間的溝通。 43 叢集電腦 ? 分散式系統(tǒng)的特例就是網(wǎng)路叢集，或稱為叢集電腦。 ? 叢集問題最好經(jīng)得起分割，比如： –如果叢集具有 N部電腦，資料會被分割成 N部分，每個部分會送到其中一部電腦獨立運算； –等到所有電腦結(jié)束計算後，收集這些結(jié)果，並且產(chǎn)生最後的輸出。 44 網(wǎng)格計算 ? 網(wǎng)格結(jié)構(gòu)把問題分割成多個小塊，使用網(wǎng)際網(wǎng)路傳送到各個電腦，每個電腦各自執(zhí)行，並傳回結(jié)果。 ? 網(wǎng)格計算常用於大型的科學應(yīng)用，有兩個原因： –網(wǎng)格可以降低科學應(yīng)用的執(zhí)行時間。 –矩陣容易切割成多個小塊，利於計算。 45 結(jié)論 ? 平行策略是最佳化效能的基本技術(shù) –顯性平行結(jié)構(gòu)可讓程式設(shè)計師控制平行能力 –隱性平行結(jié)構(gòu)會自動處理平行策略 ? 一般的傳統(tǒng)電腦屬於 SISD結(jié)構(gòu) ? SIMD結(jié)構(gòu)允許單一指令來處理陣列資料 ? MIMD結(jié)構(gòu) –使用多個獨立處理器，同時執(zhí)行不同的程式。 – SMP（對稱多重處理器） – AMP（非對稱多重處理器） 46 結(jié)論 (Cont.) ? 理論上， N個處理器執(zhí)行速度應(yīng)該 N倍於單一處理器。 ? 實際上，受限於記憶體競爭和通訊負荷等因素，因此加入過多的處理器，反而可能降低效能表現(xiàn)。 ? 多重處理器必頇使用鎖定觀念，來保證共用變數(shù)的互斥存取。 47
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