Clasificación taxonómica de flynn

CLASIFICACIÓN TAXONÓMICA DE FLYNN

Probablemente la clasificación más popular de computadores sea la clasificación de Flynn. Esta taxonomía de las arquitecturas está basada en la clasificación atendiendo al flujo de datos e instrucciones en un sistema. Un flujo de instrucciones es el conjunto de instrucciones secuenciales que son ejecutadas por un único procesador, y un flujo de datos es el flujosecuencial de datos requeridos por el flujo de instrucciones. Con estas consideraciones, Flynn clásica los sistemas en cuatro categorías:

* SISD (Single Instruction stream, Single Data stream) Flujo único de instrucciones y flujo único de datos. Este el concepto de arquitectura serie de Von Neumann donde, en cualquier momento, sólo se está ejecutando una única instrucción. A menudo a los SISD seles conoce como computadores serie escalares. Todas las maquinas SISD poseen un registro simple que se llama contador de programa que asegura la ejecución en serie del programa. Conforme se van leyendo las instrucciones de la memoria, el contador de programa se actualiza para que apunte a la siguiente instrucción a procesar en serie. Prácticamente ningún computador puramente SISD se fabrica hoy endía ya que la mayoría de procesadores modernos incorporan algún grado de paralelización como es la segmentación de instrucciones o la posibilidad de lanzar dos instrucciones a un tiempo (superescalares).

* MISD (Multiple Instruction stream, Single Data stream) Flujo múltiple de instrucciones y único flujo de datos. Esto significa que varias instrucciones actúan sobre el mismo y único trozode datos. Este tipo de máquinas se pueden interpretar de dos maneras. Una es considerar la clase de maquinas que requerirían que unidades de procesamiento diferentes recibieran instrucciones distintas operando sobre los mismos datos. Esta clase de arquitectura ha sido clasificada por numerosos arquitectos de computadores como impracticable o imposible, y en estos momentos no existen ejemplos quefuncionen siguiendo este modelo. Otra forma de interpretar los MISD es como una clase de máquinas donde un mismo flujo de datos fluye a través de numerosas unidades procesadoras. Arquitecturas altamente segmentadas, como los arrays sistólicos o los procesadores vectoriales, son clasificados a menudo bajo este tipo de máquinas. Las arquitecturas segmentadas, o encauza-das, realizan el procesamientovectorial a través de una serie de etapas, cada una ejecutando una función particular produciendo un resultado intermedio. La razón por la cual dichas arquitecturas son clasificados como MISD es que los elementos de un vector pueden ser considerados como pertenecientes al mismo dato, y todas las etapas del cauce representan múltiples instrucciones que son aplicadas sobre ese vector.

* SIMD (SingleInstruction stream, Multiple Data stream) Flujo de instrucción simple y flujo de datos múltiple. Esto significa que una única instrucción es aplicada sobre diferentes datos al mismo tiempo. En las máquinas de este tipo, varias unidades de procesado diferentes son invocadas por una única unidad de control. Al igual que las MISD, las SIMD soportan procesamiento vectorial (matricial) asignando cadaelemento del vector a una unidad funcional diferente para procesamiento concurrente. Por ejemplo, el cálculo de la paga para cada trabajador en una empresa, es repetir la misma operación sencilla para cada trabajador; si se dispone de un arquitectura SIMD esto se puede calcular en paralelo para cada trabajador. Por esta facilidad en la paralelización de vectores de datos (los trabajadores formar´ unvector) se les llama también procesadores matriciales.

* MIMD (Multiple Instruction stream, Multiple Data stream) Flujo de instrucciones múltiple y flujo de datos múltiple. Son máquinas que poseen varias unidades procesadoras en las cuales se pueden realizar múltiples instrucciones sobre da-tos diferentes de forma simultánea. Las MIMD son las más complejas, pero son también las que...