Taxonomía de flynn

Taxonomía De Flynn
La taxonomía de Flynn es una clasificación de arquitecturas de computadoras propuesta por Michael J. Flynn en 1972.
Clasificaciones
Las cuatro clasificaciones definidas por Flynn se basan en el número de instrucciones concurrentes (control) y en los flujos de datos disponibles en la arquitectura:
* Una instrucción, un dato (SISD)
Computador secuencial que no explota elparalelismo en las instrucciones ni en flujos de datos. Ejemplos de arquitecturas SISD son las máquinas con uni-procesador o monoprocesador tradicionales como el PC o los antiguos mainframe.
* Múltiples instrucciones, un dato (MISD)
Poco común debido al hecho de que la efectividad de los múltiples flujos de instrucciones suele precisar de múltiples flujos de datos. Sin embargo, este tipo seusa en situaciones de paralelismo redundante, como por ejemplo en navegación aérea, donde se necesitan varios sistemas de respaldo en caso de que uno falle. También se han propuesto algunas arquitecturas teóricas que hacen uso de MISD, pero ninguna llegó a producirse en masa.

* Una instrucción, múltiples datos (SIMD)
Un computador que explota varios flujos de datos dentro de un único flujode instrucciones para realizar operaciones que pueden ser paralelizadas de manera natural. Por ejemplo, un procesador vectorial.
* Múltiples instrucciones, múltiples datos (MIMD)
Varios procesadores autónomos que ejecutan simultáneamente instrucciones diferentes sobre datos diferentes. Los sistemas distribuidos suelen clasificarse como arquitecturas MIMD; bien sea explotando un único espaciocompartido de memoria, o uno distribuido.
NUMA
Non-Uniform Memory Access o Non-Uniform Memory Architecture (NUMA) es un diseño de memoria utilizado en multiprocesadores donde la memoria se accede en posiciones relativas de otro procesador o memoria compartida entre procesadores. Bajo NUMA, un procesador puede acceder a su propia memoria local de forma más rápida que a la memoria no local (memorialocal de otro procesador o memoria compartida entre procesadores).
Historia
Inicialmente las CPU de ordenadores y superordenadores eran más lento que sus respectivas memorias, siendo superado su rendimiento en 1970. Desde entonces las CPUs debían esperar mientras los accesos a memoria eran completados. Algunos ordenadores diseñados de 1980-1990 se centraban en proporcionar memoria de altavelocidad en los accesos frente a los procesadores más rápidos, lo que les permitía trabajar con grandes volúmenes de datos que otros sistemas no podían. Entre los precursores de dicha tecnología tenemos a Data General, con AViiON y Sequent Computer Systems, actualmente parte de IBM, con la misma estrategia al mismo tiempo. El sistema con nombre clave "Manx" fue el primer esfuerzo, basado originalmenteen hardware Pentium y Zenith, pero nunca se vendió en el mercado. Dentro de los equipos desarrollados por Data General podemos mencionar el servidor AV/9500 de 16 CPU y su sucesor, el modelo AV 1000, con 32 en 1995, y los AV 20000 ("Audubon") que conectaban hasta 32 procesadores Pentium Pro, y AV 25000 ("Audubon 2") hasta 64 Pentium II, (luego Pentium III) Xeons.

Conceptos básicos
Limitar elnúmero de accesos a memoria es la clave de un alto rendimiento en un ordenador moderno. Para los procesadores esto significa el incremento de alta velocidad de la memoria caché y el uso de algoritmos más sofisticados para evitar los errores de caché. Aunque el drástico aumento del tamaño de los sistemas operativos y las aplicaciones que se ejecutan en ellos han abrumado las mejoras delprocesamiento de la caché. Los sistemas de multiprocesamiento hacen que el problema sea peor. Ahora el sistema debe bloquear varios procesadores a la vez, porque solo un procesador puede acceder a la memoria a la vez.
NUMA intenta resolver este problema ofreciendo memoria distribuida para cada procesador, evitando así que afecte al rendimiento del sistema cuando varios procesadores intentan acceder a la...