multiprocesador

MULTIPROCESADOR Y
ARQUITECTURAS ALTERNATIVAS

Prof. Domingo Mery
PUC Chile

Präsentat
ion

Informática VII

[ Índice ]

SIMD, MIMD, VLIW, EPIC
Arquitectura sistólica
Sistemas de memoria compartida
Coherencia de caché
Modelos de memoria y consistencia

Informática VII

[ Índice ]

SIMD, MIMD, VLIW, EPIC
Arquitectura sistólica
Sistemas de memoria compartidaCoherencia de caché
Modelos de memoria y consistencia

Informática VII

[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

Paralelismo:

Informática VII

SIMD, MIMD, …

[ Multiprocesadores ]

Paralelismo:

 a11
a
 21
 

am1

a12
a22
am 2

 a1n   x1   b1 
x  b 
 a2 n   2   2 

       
   
 amn   xn  bm 

Esta multiplicación es“paralelizable” fácilmente empleando
m procesadores, cada uno se ocupa de multiplicar una fila
de la matriz A con el vector x.
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[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

SISD:

Single Instruction Single Data, es una secuencia de
instrucciones y una secuencia de datos.
Un único procesador interpreta una única secuencia de
instrucciones, para operar con los datos almacenados enuna única memoria. Los computadores monoprocesador
caen en esta categoría.

Informática VII

[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

SISD:

Unidad de
control

SI Unidad de
proceso

SD Unidad de
memoria

Informática VII

SIMD, MIMD, …

[ Multiprocesadores ]
SISD:
Instructions

Data Input

Processor

Data Output

Informática VII

[ Multiprocesadores ]

SIMD,MIMD, …

SIMD:
Single Instruction Multiple Data, es una secuencia de
instrucciones y múltiples secuencias de datos.
Una única instrucción de máquina controla paso a paso la
ejecución simultánea y sincronizada de un cierto número de
elementos de proceso. Cada elemento de proceso tiene una
memoria asociada, de forma que cada instrucción es
ejecutada por cada procesador, con un conjunto dedatos
diferentes. Los procesadores matriciales y vectoriales
pertenecen a esta categoría.
Informática VII

[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

SIMD:
Elemento SD
de proceso 1
Unidad de
control

SI

Memoria
Local 1

Elemento SD
de proceso 2

Memoria
Local 2

Elemento SD
de proceso n

Memoria
Local n

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SIMD, MIMD, …

[ Multiprocesadores ]Instruction
Stream

SIMD:

Data Input
stream A
Data Input
stream B
Data Input
stream C

Data Output
stream A

Processor

A
Data Output
stream B

Processor

B
Processor

C

Data Output
stream C

Informática VII

[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

MISD:
Multiple Instruction Single Data, son múltiples secuencias de
instrucciones y una secuencia de datos.
Setransmite una secuencia de datos a un conjunto de
procesadores, cada uno de los cuales ejecuta una
secuencia de instrucciones diferente. Esta estructura ha sido
implementada sólo con fines de investigación.

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SIMD, MIMD, …

[ Multiprocesadores ]
MISD:
Instruction
Stream A
Instruction
Stream B

Instruction Stream C
Processor

Data
Output
Stream

A
Data
InputStream

Processor

B
Processor

C

Esto es más un ejercicio intelectual que un ejercicio práctico.
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[ Multiprocesadores ]

SIMD, MIMD, …

MIMD:
Multiple Instruction Multiple Data, son múltiples secuencias
de instrucciones y múltiples secuencias de datos.
Un conjunto de procesadores ejecuta simultáneamente
secuencias de instrucciones diferentes con conjuntos dedatos diferentes. Los clusters son ejemplos de esta
categoría.

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SIMD, MIMD, …

[ Multiprocesadores ]
MIMD:

Instruction Instruction Instruction
Stream A Stream B Stream C

Data Input
stream A
Data Input
stream B
Data Input
stream C

Data Output
stream A

Processor

A
Data Output
stream B

Processor

B
Processor

C

Data Output
stream C...