Курс лекций по вычислительной технике



         

Методы парал­лельного выполнения команд


Методы парал­лельного выполнения команд подразделятся       

на скалярные, векторные, суперскалярные  и мультискалярные (мультитрейдинговые) методы обработки.

         Под скалярным  процессором понимается процессор, оперирующий с потоком чисел. Это традиционная архитектура.

         Векторный процессор оперирует с массивом чисел (вектором), то есть одна операция выполняется параллельно над массивом данных.

Примером реализации  «векторности» в процессоре являются архитектурные расширения  IA32, начиная с процессоров Р-ММХ.

   ММХ - мультимедийное  расширение для работы с  целыми  числами  с использованием регистров сопроцессора. Применяется для обработки  тек­стур или звука, но для нормальных геометрических преобразований не годится. Реализовано в Р-ММХ, Р-11, Р-111, К6 (AMD).

     3DNow! - расширение  для  работы         с    плавающей    запятой    в про­цессорах AMD К6-2, К6-3 совместно командами ММХ. Свыше  20  вектор­ных команд, также используются регистры сопроцессора. 

 SSE - Streaming SIMD Extention -расширение для процессоров Интел, начиная с РIII. 70 новых команд, использующих 8 новых  128-разрядных регистров. За один такт вы­полняется команда над 4-мя числами  одновременно.

    SSE-2 - расширение для процессоров Р4. Предусмотрены 144 новых команды над 128-разрядными целыми и 128-разрядными с  плавающей  запятой двойной точности.

     AltiVec - расширение для процессоров ИБМ PowerPC. 32  128-разряд­ных универсальных регистра. Наиболее подходит для алгоритмов ЦОС.

 

         Под суперскалярным процессором понимается процессор, который за счёт нескольких устройств обработки выполняет несколько команд одновременно над несвязанными между собой данными.

Основными особенностями суперскалярных процессоров является наличие нескольких независимых конвейеров, отдельных, скажем, для операций арифметики, обмена данными, ветвления. То есть параллелизм реализуется на уровне команд. Главным здесь оказывается наличие аппаратных средств, которые выявляют независимость этих команд по данным и как следствие этого обеспечивают возможность выполнения команд в последовательности отличной от исходной.


Содержание  Назад  Вперед