슈퍼컴퓨터는 소비자에게 막대한 컴퓨팅 성능을 제공하는 아키텍처, 리소스 및 구성 요소를 포함하는 매우 강력한 컴퓨터입니다. 슈퍼컴퓨터는 또한 많은 수의 프로세서 초당 수백만 또는 수십억 개의 계산을 수행합니다. 따라서 이러한 컴퓨터는 몇 초 안에 수많은 작업을 수행할 수 있습니다. 단일 장치처럼 함께 작동하는 밀접하게 연결된 클러스터 컴퓨터에는 세 가지 유형의 슈퍼컴퓨터가 있습니다. 상용 컴퓨터는 대기 시간이 짧고 고대역폭 LAN에 연결할 수 있으며 마지막으로 어레이 프로세서 또는 벡터에 의존하는 벡터 처리 컴퓨터에 연결할 수 있습니다. 어레이 프로세서는 다양한 데이터 요소에 대한 수학적 연산을 수행하는 데 도움이 되는 CPU와 같습니다. 가장 유명한 어레이 프로세서는 Burroughs Corporation에서 설계한 ILLIAC IV 컴퓨터입니다. 이 문서에서는 어레이 프로세서 – 작업, 유형 및 응용 프로그램.
어레이 프로세서란 무엇입니까?
거대한 데이터 배열에 대해 다른 계산을 수행하는 데 사용되는 프로세서를 배열 프로세서라고 합니다. 이 프로세서에 사용되는 다른 용어는 벡터 프로세서 또는 다중 프로세서입니다. 이 프로세서는 데이터 배열에 대해 한 번에 하나의 명령만 수행합니다. 이러한 프로세서는 거대한 데이터 세트와 함께 작동하여 계산을 실행합니다. 따라서 주로 컴퓨터의 성능을 향상시키는 데 사용됩니다.
어레이 프로세서 아키텍처
어레이 프로세서에는 모든 어레이 요소를 함께 처리할 수 있는 여러 ALU(산술 논리 장치)가 포함되어 있습니다. 프로세서의 각 ALU에는 처리 요소 또는 PE로 알려진 로컬 메모리가 제공됩니다. 이 프로세서의 아키텍처는 다음과 같습니다. 이 프로세서를 사용하면 제어 장치를 통해 단일 명령이 내려지고 해당 명령이 여러 데이터 세트에 동시에 적용됩니다. 단일 명령을 사용하여 벡터 계산에 적합하도록 데이터 배열에서 유사한 작업이 수행됩니다.
배열 처리 아키텍처는 2차원 배열 또는 행렬로 알려져 있습니다. 이 아키텍처는 2차원 프로세서에 의해 구현됩니다. 이 프로세서에서 CPU는 단일 명령을 발행한 후 no에 적용됩니다. 동시에 데이터. 이 아키텍처는 주로 모든 데이터 세트가 유사한 명령으로 작동한다는 사실에 의존하지만 이러한 데이터 세트가 서로 의존하는 경우 병렬 처리를 적용할 수 없습니다. 따라서 이러한 프로세서는 전체 명령에 비해 효율적으로 기여하고 처리 속도를 향상시킵니다.
어레이 프로세서의 작동
배열 프로세서에는 주로 숫자 배열을 처리하도록 설계된 아키텍처가 있습니다. 이 프로세서 아키텍처에는 동시에 작동하는 여러 프로세서가 포함되어 있으며 각 프로세서는 하나의 배열 요소를 처리하므로 단일 작업이 모든 배열 요소에 병렬로 적용됩니다. 기존 프로세서 내에서 동일한 효과를 얻으려면 연산이 모든 어레이 요소에 순차적으로 그리고 훨씬 더 느리게 적용되어야 합니다.
이 프로세서는 내부 버스 또는 I/O 포트를 통해 메인 컴퓨터에 연결된 독립형 장치입니다. 이 프로세서는 명령 처리의 전반적인 속도를 높입니다. 이러한 프로세서는 전체 시스템 용량을 향상시키기 위해 호스트 CPU에서 비동기식으로 작동합니다. 이 프로세서는 높은 수준의 병렬 처리로 문제를 처리하는 매우 강력한 도구입니다.
어레이 프로세서의 유형
다음과 같은 두 가지 유형의 어레이 프로세서가 있습니다. 첨부 및 SIMD는 아래에서 설명합니다.
연결된 어레이 프로세서
부착된 어레이 프로세서와 같은 보조 프로세서는 아래와 같습니다. 이 프로세서는 수치 계산 작업 내에서 기계의 성능을 향상시키기 위해 컴퓨터에 간단히 연결됩니다. 이 프로세서는 I/O 인터페이스와 메인 및 로컬과 같은 메모리가 모두 연결된 로컬 메모리 인터페이스를 통해 범용 컴퓨터에 연결됩니다. 이 프로세서는 여러 기능 장치에 의한 병렬 처리를 통해 고성능을 달성합니다.
SIMD 어레이 프로세서
SIMD('Single Instruction and Multiple Data Stream') 프로세서는 병렬로 작동하는 여러 처리 장치가 있는 컴퓨터입니다. 이러한 처리 장치는 공통 제어 장치(CCU)의 감독 하에 동기화 시 동일한 작업을 수행합니다. SIMD 프로세서는 각 PES가 로컬 메모리를 갖는 동일한 PE(프로세싱 요소) 세트를 포함합니다.
이 프로세서에는 마스터 컨트롤 유닛과 메인 메모리가 포함되어 있습니다. 프로세서의 마스터 제어 장치는 처리 요소의 작동을 제어합니다. 또한 명령을 해독하고 명령 실행 방법을 결정합니다. 따라서 명령이 프로그램 제어 또는 스칼라이면 마스터 제어 장치에서 직접 실행됩니다. 메인 메모리는 주로 프로그램을 저장하는 데 사용되며 모든 처리 장치는 로컬 메모리에 저장된 피연산자를 사용합니다.
장점
어레이 프로세서의 장점은 다음과 같습니다.
- 어레이 프로세서는 전체 명령 처리 속도를 향상시킵니다.
- 이러한 프로세서는 호스트 CPU에서 비동기식으로 실행되므로 시스템의 전체 용량이 향상됩니다.
이러한 프로세서에는 시스템에 추가 메모리를 제공하는 자체 로컬 메모리가 포함되어 있습니다. 따라서 이것은 제한된 주소 공간이나 물리적 메모리를 통해 시스템에 중요한 고려 사항입니다. - 이러한 프로세서는 거대한 데이터 배열에 대한 계산을 수행합니다.
- 이들은 많은 양의 병렬 처리 문제를 처리하는 데 도움이 되는 매우 강력한 도구입니다.
- 이 프로세서에는 모든 배열 요소를 동시에 처리할 수 있는 여러 ALU가 포함되어 있습니다.
- 일반적으로 이 프로세서 어레이 시스템의 I/O 장치는 필요한 데이터를 메모리에 직접 공급하는 데 매우 효율적입니다.
- 다양한 센서와 함께 이 프로세서를 사용하는 주요 이점은 설치 공간이 더 적다는 것입니다.
애플리케이션
그만큼 어레이 프로세서의 응용 다음을 포함하십시오.
- 이 프로세서는 의료 및 천문학 응용 프로그램에 사용됩니다.
- 이들은 언어 개선에 매우 도움이 됩니다.
- 이들은 소나 및 레이더 시스템.
- 이것들은 전파 방해 방지, 지진 탐사 및 무선 통신 .
- 이 프로세서는 산술 계산 작업 내에서 컴퓨터의 성능을 향상시키기 위해 범용 컴퓨터에 연결됩니다. 따라서 여러 기능 단위의 병렬 처리를 통해 고성능을 얻습니다.
따라서 이것은 숫자 배열을 처리하기 위한 특정 아키텍처가 있는 배열 프로세서의 개요입니다. 이것 프로세서가 설계됨 독립된 장치로 내부 버스 또는 I/O 포트를 통해 컴퓨터에 연결됩니다. ILLIAC IV 컴퓨터는 Burroughs Corporation에서 설계한 가장 유명한 SIMD 어레이 프로세서입니다. . 어레이 프로세서와 벡터 프로세서는 약간의 차이를 제외하고는 동일합니다. 이 두 프로세서의 차이점은 다음과 같습니다. 벡터 프로세서는 여러 벡터 파이프라인을 사용하지만 어레이 프로세서는 아니오를 사용합니다. 병렬로 작동하는 처리 요소. 여기 당신을 위한 질문이 있습니다. 프로세서 ?
