Классификация параллельных ВС

При рассмотрении вопроса об основе классификации ВС принято выделять два аспекта:

1. Что представляет собой архитектура

2. Насколько успешно позволяет архитектура решать определенный класс задач.

Наибольшее распространение получила классификация, предложенная в 1966 году Флинном. В основе классификации положено понятие «поток» - последовательность элементов (команд или данных), обрабатываемое процессором. В зависимости от количества потоков Флинн предложил четыре класса архитектур:

1. SISD – Single Interaction Single Data – одиночный поток команд, одиночный поток данных.

Представители данного класса - классические фонНеймановские ЭВМ, где имеется только один поток команд, команды обрабатываются последовательно, и каждая команда инициирует одну операцию с одним потоком данных. К данному классу можно отнести так конвейерные и векторно-конвейерные ВС, если рассматривать вектор как неделимый элемент данных для соответствующей программы.

2. MISD – множественный поток команд, одиночный поток данных.

В этом случае присутствует множество процессоров, которые обрабатывают один и тот же поток данных.

Примером могла бы служить ВС, на процессоры которой подается искаженный сигнал, и каждый из процессоров обрабатывает данный сигнал при помощи своего алгоритма фильтрации. Однако принято считать, что данный класс – пуст, поскольку нет ни одного действующего примера.

3. SIMD – одиночный поток команд и множественный поток данных.

В этом случае возможно выполнять одну арифметическую операцию сразу над многими данными элементами вектора. Представителями класса являются матрицы процессоров, где единое управляющее устройство контролирует множество процессорных элементов. Все процессорные элементы получают от устройства управления команду и выполняют её над своими локальными данными. К данному классу можно отнести в конвейерную структуру.

4. MIMD – множественный поток команд, множественный поток данных.

Класс предполагает наличие в ВС множества устройств обработки команд, объединенных в комплекс, где каждое устройство работает со своими поток команд и данных. Класс включает в себя все возможные ВС.

Несмотря на недостатки (неспособность однозначно отнести ту или иную ВС к определенному классу), данная классификация используется при первоначальной оценке той или иной ВС.