Матричные ВС

Относятся к MPP-системам. Предназначены в основном для работы с матрицами или массивами данных (в т.ч. и для векторных вычислений). Матричный процессор (Array Processor) – матрица связанных единичных элементарных процессоров, управляемых единым потоком команд. Возможно использовать как в монопрограммном режиме (решение одной задачи, запрограммированной для параллельных вычислений), так и в мультипрограммном режиме (выполняется несколько задач параллельно).

Пример – ILLIAC 4 (1972). ЭВМ подобного типа созданные в нашей стране сильно походили на него, но назывались Эльбрусами. В состав этой системы входит 4 квадранта. Каждый из них – матричный процессор, который включает в себя УУ и 64 элементарных процессора. Структурно можно представить в следующем виде:

В6700 – ведущая ВС – система управления, рабочая станция организации. Является в то же время процессором ввода-вывода.

Подсистема ввода-вывода – УУ вводом-выводом, буферное устройство и коммутатор. Обеспечивает связь между квадрантами и УВВ. В каждом квадранте есть УУ, которое формирует поток команд. Структура квадранта:

В качестве ОС использовался набор программ, управляемый некоторой управляющей программой, выполняющейся на ведущей ВС.

Современные матричные системы представляются семейством машин Connection Machines фирмы Thinking Machine. Они называются CM1 (1986), CM2 (1987), CM3 (1991), а также ВС семейства nCube (имеется nCube1-3). Все системы относятся к классу MPP. Максимальное число ЭП – до 65536. Быстродействие – несколько терафлоп TFlop. 1TF = 10^12 операций в секунду. Емкость реальной памяти – до 64Тб. Система масштабируемая (по кол-ву процессоров). Структура nCube2 следующая:

Лекция 11.12.09

HIPPI – связь с другими ВС, nChannel – связь с внешней средой, nVision – связь с графической аппаратурой.

РС на основе компьютера Silicon Graphics (ОС UNIX). Управление системой осуществляется параллельной программной средой (Parallel Software Environment). Эта среда интегрируется в UNIX. Примечание: кто может программировать в UNIX-подобной среды, различные ВС нефоннеймановской архитектуры.