ALS larn in g y u q o ri tezlikda

2.2.
ALS larn in g y u q o ri tezlikda
ishlaydigan texnik v ositalari va u larn i kom plekslash
IS va ShK an’anaviy arxitekturaga ega bo‘lib, ketma-ket hisob-
lashlami bajarishga mo‘ljallangan, ya’ni bitta buyruqlar oqimida
ular bitta m a’lumotlar oqimiga ishlov beradi. Hisoblashlarni bunday
amalga oshirish fon-Neyman tomonidan taklif etilgan bo‘lib, uning
nomi bilan ataladi. Yechiladigan masalalar va ALS larda
qo‘llaniladigan algoritmlarning murakkablashib borishi, bu sohaga
yuqori unumdorlikka ega, hisoblashlarni amalga oshirish ko‘p
buyruqlar oqimi orqali ko‘p m a’lumotlar oqimlariga ishlov berishga
asoslangan EHM lami kiritishni taqozo etdi. Bunday EHM laming
arxitekturalari parallel — fon-Neyman bo'lm agan arxitektura deb
ataladi.
EHM larda buyruqlar va m a’lumotlarning ko‘pligi va kamligiga
qarab, ulami to‘rtta sinfga bo‘lish mumkin, lekin amaliyotda uchta
sinf EHMlaridan foydalaniladi. 2.3-rasmda amaliyotda qo‘llamla-
digan EHMning uchta sinfining soddalashtirilgan struktura sxemasi
ko‘rsatilgan. Bunday EHMlar o ‘z tarkibiga buyruqlar OXQsi
(OXQb), m a’lumotlar OXQsi (OXQm), boshqarish bloki, markaziy
protsessor (MP), undan tashqari buyruqlar oqimlari (B) va m a’
lumotlar oqimlami (M) kiritadi
Birinchi sinf EHMlari bitta buyruqli va bitta m a’lumotli ishlov
berishga asoslangan bo‘lib, ular fon-Neyman asos solgan an’anaviy
hisoblash mashinalari hisoblanadi. Ularga ishchi stansiyalar va
shaxsiy kompyuterlar kiradi. Bitta buyruqli ко p ma lumotli
34
d)
2.3-rasm. P arallel ishlaydigan EHM lar sinflari: a) BBBMEHM
strukturasi; b) В В KM EHM strukturasi;d) KB KM EHM strukturasi.
35
EHMlar - bu parallel ishlaydigan kompyuterlar bo‘lib, ularda bitta
buyruq orqali kcfp m a’lumotlarga ishlov beriladi. Ко p buyruqli
ko‘p m a’lumotli EHMlar - bu ko‘p protsessorli EHM lar bo‘lib,
ularda ko‘p buyruqlar bilan juda ko‘p m a’lumotlarga ishlov beriladi.
2.3(a,b,d)-rasmlarda uchta sinfga tegishli EHMlar tuzilishi bilan,
ularning har biriga mos hisoblash algoritmlarini tashkil qilish
ko‘rsatilgan. Strelkalar orqali buyruqlar va m a’lumotlar oqimlari,
doirachalar bilan esa, bajariladigan operatorlar ko‘rsatilgan
BBBM EHMlarida doimiy ketma-ket hisoblash algoritmlaridan
foydalaniladi. BBKM sinfga tegishli EHMlarda hisoblashlarni
tashkil qilish uchun ketma-ket guruhli algoritmlar qo‘llaniladi. Bun
day hollarda bajariladigan guruh operatorlariga vektorli va matritsali
m a’lumotlar ustida amallar bajarish mos keladi. Shuning uchun
bunday EHMlar vektorli yoki matritsali EHMlar ko‘rinishida amal
ga oshiriladi. Unumdorligi juda yuqori bo‘lganligi sababli, ulami
super EHMlar deb ataladi.
Matritsali super EHMlar xususiy OXQsiga ega, bir xil protsessor
elementlaridan tashkil topgan matritsa ko‘rinishida tashkil qilinadi
va matritsadagi har bir protsessor har bir vaqt birligida, bitta buyruq
orqali turli vektorli (matritsali) m a’lumotlar elementlariga ishlov
beradi.
.
Matritsali EHM lam ing asosiy kamchiligi bo‘lib, ulami tashkil
etish uchun cheklangan protsessor elementlaridan foydalanish
hisobiga unumdorligining chegaralanishi hisoblanadi. Ishlov beri-
ladigan vektorlar uzunligi qancha uzun bo‘lsa, bunday super
EHMlaming unumdorligidagi yutuq, oddiy skalyar mashinalar deb
ataluvchi, BBBM EHM larga nisbatan kamroq bo‘ladi.
Bunday kamchilikdan BBKM sinfga tegishli vektorli super EHM
xoli hisoblanadi. Matritsali EHMdan farqli vektorli super EHM bitta
protsessorga ega bo‘lib, uning apparaturalari alohida seksiyalarga
bo‘lingan. Har bir seksiya bitta takt vaqtida umumiy mantiqiy
funksiyaning bir bo‘lagi hisoblangan o ‘zining mantiqiy qism
funksiyasi bo‘lgan vektorli ma’lumotlar elementlariga ishlov beradi.
Vektor elementlari seksiyadan seksiyaga yangi takt vaqti bilan
uzatiladi, shu tartibda vektorlarga uzluksiz konveyerli ishlov berish
shakllantiriladi. Vektorli super EHMlaming kamchiligi bo lib,
konveyer kirishiga kelib tushayotgan ma lumotlar oqimining
36
buzilishi natijasida unumdorlikning keskin pasayib ketishi hisob
lanadi.
BBKM EHM uchun hisoblashlami tashkil etish algoritmlari
maxsus, ya’ni ketma-ket guruhli ko‘rinishga ega boiganligi uchun
bunday sinf EHMlarini maxsuslashtirilgan EHMlar deb ataladi. Ular
eng yuqori unumdorlikka faqat o ‘zlari uchun aniqlangan masalalami
yechishda erishadilar. ALSlar sohasida bunday superEHMlardan
turli uch o ‘lchovli grafikli tasvirlarni hosil qilishda, murakkab
mahsulotlarni konstruktorlik loyihalashda, vektorlar va matritsalarga
ishlov berishda foydalaniladi.
KBKM sinfga tegishli bo‘lgan superEHMlami superskalyarli,
yuqori darajada parallel ko!p protsessorli sistemalar deb ataladi.
Bunday EHMlar umumiy ko‘rinishli, zaif bog‘langan buyruq va
m a’lumotlarning ko‘pIab oqimlarini hisoblash algoritmlarini amalga
oshirganliklari uchun, ular universal mashinalar deb ataladi va ALS
larda yechiladigan masalalar uchun yuqori unumdorlikka ega
hisoblanadi. Bu sinfga tegishli superEHM ko‘plab protsessorlarga
ega bo‘ladi va har bir protsessor o ‘ziga tegishli m a’lumotlarga
o ‘zining buyruqlari oqimlari boshqaruvida ishlov beradi. Bunday
superEHMlar uchun asosiy muammo bo‘lib, bir qancha protses
sorlarga yuklatilgan masalalar o ‘rtasida m a’lumot almashlashni
sinxronlashtirish hisoblanadi.
Parallel superEHM - bu juda qimmat kompyuterlar hisoblanadi,
shuning uchun ulardan juda ko‘p foydalanuvchilar vaqtni bo‘laklash
rejimida, operatsion sistema boshqaruvida foydalanadilar. Ular re
gional va global hisoblash tarmoqlari bilan bog‘lanuvchi yuqori tez
korlikka hamda adapterlarga ega b o iib , REVlarini yaratuvchi-
larining ishchi stansiyalari bilan ALS yordamida tarmoq bog‘lanish
kanallari orqali bog‘lanadilar.
Keyingi vaqtlarda tarmoq bog‘lanishlarini amalga oshiruvchi
zveno sifatida turlicha IS-serverlari qo‘llanilmoqda. IS-serveri bu
tashqi qurilmalaming kengaytirilgan to ‘plamlariga ega ishchi
stansiyalari hisoblanadi. OSning bitta vazifasi sifatida bunday
stansiya, tarmoq orqali boshqa ISlariga xizmat ko‘rsatadi, ya’ni
ulami shu ISsi tashqi qurilmalari bilan bogMaydi yoki tarmoqli
bog‘lanish serveri, regional tarmoq orqali superEHM bilan bog‘-
lanish imkoniyatini yaratib beradi. Bajaradigan fimksiyasiga qarab
37
Fayl server
PS=520
fayl serverlari (qo‘shimcha TXQsiga ega IS), tarmoqli bog‘lanish
serverlari (LHTni boshqa tarmoqlar bilan bog‘lovchi tarmoq
adapterlarining kengaytirilgan to ‘plamiga ega IS - EHM shlyuzi),
hisoblash serverlari (yuqori unumdorlikka ega ISlari) va boshqalami
ko‘rsatish mumkin.
0 ‘rta sins E H M
E S = 9000
E thernet
|