Суперкомпјутер је веома моћан рачунар који укључује архитектуру, ресурсе и компоненте који потрошачу даје огромну рачунарску снагу. Суперкомпјутер такође садржи велики број процесори који сваке секунде обавља милионе или милијарде прорачуна. Дакле, ови рачунари могу да обаве бројне задатке за неколико секунди. Постоје три типа суперрачунара чврсто повезаних кластер рачунара који раде заједно као једна јединица. Робни рачунари могу да се повежу на ЛАН мреже са малим кашњењем и великим пропусним опсегом и на крају на рачунаре за векторску обраду који зависе од процесора низа или вектора. Процесор низа је попут ЦПУ-а који помаже у извођењу математичких операција над различитим елементима података. Најпознатији процесор низа је рачунар ИЛЛИАЦ ИВ који је дизајнирала Бурроугхс Цорпоратион. Овај чланак разматра преглед једног процесор низа – рад, врсте и примене.
Шта је процесор низа?
Процесор који се користи за обављање различитих прорачуна на огромном низу података назива се процесор низа. Други термини који се користе за овај процесор су векторски процесори или вишепроцесори. Овај процесор извршава само једну по једну инструкцију на низу података. Ови процесори раде са огромним скуповима података да би извршили прорачуне. Дакле, они се углавном користе за побољшање перформанси рачунара.
Архитектура процесора низа
Процесор низа укључује одређени број АЛУ (аритметичко-логичких јединица) који омогућава да се сви елементи низа обрађују заједно. Сваки АЛУ у процесору има локалну меморију која је позната као Процессинг Елемент или ПЕ. Архитектура овог процесора је приказана испод. Коришћењем овог процесора, једна инструкција се издаје преко контролне јединице и та инструкција се једноставно примењује на више скупова података истовремено. Коришћењем једне инструкције, слична операција се изводи на низу података што га чини погодним за векторска израчунавања.
Архитектура обраде низа је позната као 2-димензионални низ или матрица. Ову архитектуру имплементира дводимензионални процесор. У овом процесору, ЦПУ издаје једну инструкцију и након тога се примењује на бр. података истовремено. Ова архитектура углавном зависи од чињенице да сви скупови података раде на сличним упутствима, међутим, ако се ови скупови података ослањају један на други, није могуће применити паралелну обраду. Тако ови процесори доприносе ефикасном и повећавају брзину обраде у поређењу са целим упутствима.
Рад процесора низа
Процесор низа има архитектуру углавном дизајнирану за обраду низова бројева. Ова архитектура процесора садржи више процесора који раде истовремено, од којих сваки рукује једним елементом низа, тако да се једна операција примењује на све елементе низа паралелно. Да би се постигао исти ефекат у оквиру конвенционалног процесора, операцију треба применити на сваки елемент низа узастопно и много спорије.
Овај процесор је самостална јединица повезана са главним рачунаром преко интерне магистрале или И/О порта. Овај процесор повећава укупну брзину обраде инструкција. Ови процесори раде асинхроно са централног процесора домаћина како би побољшали укупни капацитет система. Овај процесор је веома моћан алат који решава проблеме са високим нивоом паралелизма.
Типови процесора низа
Постоје две врсте процесора низа као што су; у прилогу и СИМД о чему се говори у наставку.
Аттацхед Арраи процесор
Помоћни процесор попут приложеног низа процесора је приказан испод. Овај процесор је једноставно повезан са рачунаром ради побољшања перформанси машине у оквиру нумеричких рачунских задатака. Овај процесор је повезан са рачунаром опште намене преко И/О интерфејса и локалног меморијског интерфејса где су повезане и меморије попут главне и локалне. Овај процесор постиже високе перформансе кроз паралелну обраду од стране више функционалних јединица.
СИМД Арраи процесор
СИМД („Сингле Инструцтион анд Мултипле Дата Стреам“) процесори су рачунари са неколико процесорских јединица које раде паралелно. Ове процесорске јединице обављају исту операцију у синхронизацији под надзором заједничке контролне јединице (ЦЦУ). СИМД процесор укључује скуп идентичних ПЕ (елемената за обраду) где сваки ПЕС има локалну меморију.
Овај процесор укључује главну контролну јединицу и главну меморију. Главна контролна јединица у процесору контролише рад елемената обраде. Такође, декодира инструкцију и одређује како се инструкција извршава. Дакле, ако је инструкција програмска или скаларна, онда се извршава директно у главној контролној јединици. Главна меморија се углавном користи за складиштење програма док свака процесорска јединица користи операнде који су ускладиштени у њеној локалној меморији.
Предности
Предности процесора низа укључују следеће.
- Процесори низа побољшавају целокупну брзину обраде инструкција.
- Ови процесори раде асинхроно са централног процесора домаћина, а укупни капацитет система је побољшан.
Ови процесори укључују сопствену локалну меморију која обезбеђује додатну меморију системима. Дакле, ово је важно разматрање за системе кроз ограничен адресни простор или физичку меморију. - Ови процесори једноставно изводе прорачуне на огромном низу података.
- Ово су изузетно моћни алати који помажу у решавању проблема са великом количином паралелизма.
- Овај процесор укључује низ АЛУ-ова који дозвољавају да се сви елементи низа обрађују истовремено.
- Генерално, И/О уређаји овог система процесорског низа су веома ефикасни у директном снабдевању потребним подацима меморији.
- Главна предност коришћења овог процесора са низом сензора је мањи отисак.
Апликације
Тхе апликације низ процесора укључи следеће.
- Овај процесор се користи у медицинским и астрономским апликацијама.
- Ово је веома корисно за побољшање говора.
- Они се користе у сонару и радар система.
- Они су применљиви у спречавању ометања, сеизмичким истраживањима и бежична комуникација .
- Овај процесор је повезан са рачунаром опште намене ради побољшања перформанси рачунара у оквиру аритметичких рачунских задатака. Дакле, постиже високе перформансе кроз паралелну обраду од стране неколико функционалних јединица.
Дакле, ово је преглед процесора низа који има специфичну архитектуру за рад са нумеричким низовима. Ово процесор је дизајниран као самостална јединица и повезан је са рачунаром преко интерне магистрале или И/О порта. Рачунар ИЛЛИАЦ ИВ је најпознатији СИМД низ процесор који је дизајнирала Бурроугхс Цорпоратион . Процесор низа и векторски процесор су исти са малом разликом. Разлика између ова два процесора је; векторски процесор користи неколико векторских цевовода, али процесор низа користи бр. елемената за обраду да раде паралелно. Ево питања за вас, шта је а процесор ?
