multiprocesadores

SÉXTO CAPITULO
MULTIPROCESADORES

El concepto de procesamiento paralelo propone la creación de sistemas con varias unidades de
procesamiento, de forma que los procesos a realizar sean subdivididos en una serie de tareas
independientes para cada unidad de proceso en forma simultánea. Numerosos conceptos de
arquitecturas se han venido desarrollando alrededor del concepto de procesamientoparalelo.
Aparecen términos novedosos como “pipelining”, “procesadores superescalares”, “SIMD/MIMD”,
“memoria compartida”, “procesadores matriciales”, “flujos de datos” y “multiprocesadores” entre
otros.
7.1 DEFINICIÓN DE ARQUITECTURAS PARALELAS
Un sistema de multiprocesamiento consiste en una computadora que tiene más de un procesador (o
bien en una serie de computadoras con CPU’sindependientes). La mayoría de computadoras
supervisoras se diseñan específicamente para dar soporte a múltiples procesadores. Incluyen un bus
da altas prestaciones, decenas de MB para memoria con corrección de errores, sistemas de disco
redundantes baratos, arquitecturas avanzadas de sistemas que reducen los cuellos de botella
utilidades redundantes, como múltiples fuentes de alimentación.
Hay dos tiposde diseño de sistemas multiprocesador:


Simétrico.- Todos los microprocesadores del sistema comparten los recursos del sistema, como
la entrada salida de memoria y disco. Se distribuye uniformemente la carga de trabajo a los
procesadores disponibles, de modo que uno no esté inactivo mientras otro tiene un exceso de
trabajo con una tarea específica. Las prestaciones se incrementan paratodas las tareas al añadir
microprocesadores, su desventaja es que los sistemas operativos que soportan este tipo de
multiprocesamiento sin más difíciles de diseñar.



Asimétrico.- Diferentes microprocesadores gobiernan las distintas tareas y recursos del sistema.
El enfoque principal que adoptan la mayoría de los proveedores es el incremento de rendimiento
del sistema para múltiplesusuarios de red en múltiples segmentos de red de área local. Los
sistemas supervisores dan soporte a múltiples tarjetas de red, lo que incrementa el número de
posibles segmentos. El bus de alta velocidad del servidor proporciona transferencia rápida de
información entre los segmentos de red. Cada CPU se dedica a una función específica tal como
entrada / salida de la tarjeta de interfaz de red uoperaciones con archivos.

Se han propuesto diversas definiciones para arquitecturas paralelas. La dificultad en definir con
precisión el término está entrelazada con el problema de especificar una taxonomía de arquitecturas
paralelas, al considerar una definición se debe satisfacer los siguientes requisitos:
 Excluir las arquitecturas que incorporan solamente mecanismos de paralelismo de bajonivel.
 Mantener los elementos útiles de la clasificación de Flynn tales como los flujos de datos e
instrucciones.
 Incluir los procesadores vectoriales pipelinizados y otras arquitecturas que intuitivamente
ameritan incluirse como arquitecturas paralelas, pero que no se ajustan fácilmente al esquema
de Flynn.

7.1.1 Paralelismo de bajo nivel

Existen dos razones para excluir lasmáquinas que utilizan mecanismos de paralelismo de bajo nivel
del conjunto de arquitecturas paralelas.


Si no adoptamos un standard riguroso prácticamente la mayoría de las computadoras modernas
serían "arquitecturas paralelas", anulando la utilidad del término en sí.



Las arquitecturas que solamente tienen las características que vamos a enunciar a renglón
seguido no ofrecen un marco dereferencia explícito y coherente para desarrollar soluciones
paralelas de alto nivel :
o Pipelining de instrucciones la descomposición de la ejecución de una instrucción en una
serie lineal de etapas autónomas, permitiendo que cada etapa simultáneamente realice una
porción del procesamiento de la instrucción (por. ej. decodificación, cálculo de la dirección
efectiva, levantar operandos de...