9장 병렬프로세서

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상호연결 네트워크


– 멀티프로세서 시스템, 멀티프로세서-멀티메모리 시스템 그리고 배열 프로세서 등에서 중요한 역할을 담당하는 하드웨어는 [상호 연결네트워크]



상호 연결네트워크 개념



※ 기능


– 프로세서들 사이의 제어신호 전송


– 서로 다른 메모리 뱅크를 갖고 있는 CPU와 입출력 프로세서들 사이의 연결


– 현대의 대부분의 대형컴퓨터들은 고성능 다단계 크로스바 스위치 사용.


– 프로세서들 사이의 메시지 전송


– 전송을 위한 데이터 재조직



버스


1) 단일 버스(single Bus) 구조


2) 다중버스 구조


병렬 컴퓨터



병렬 컴퓨터 : CPU와 메모리, 입출력 장치 등을 포함한 여러 개의 시스템들을 하나로 묶어서 구성하여 마치 하나처럼 사용할 수 있는 컴퓨터를 말한다.



* 병렬 컴퓨터 분류


MISD(Multiple Instruction stream, Single Date stream) 구조 : 다수 명령어 스트림, 단일 데이터 스트림 시스템



SISD


– 제어장치, 처리장치, 메모리장치를 가지는 단일 프로세서 컴퓨터를 의미하며 단일 명령어 스트림을 순차적으로 처리하는 단일 데이터 스트림 시스템이다.



SIMD


SIMD(Single Instrution stream, Multiple Date stream) : 하나의 명령어 스트림이 다수의 프로세서에 전달



※ SIMD 연산


– 하드웨어를 초과하는 양의 데이터를 분산처리


– 많은 다른 종류의 데이터를 병렬처리


– 모든 데이터의 요소들을 같은 계산으로 수행



※ SIMD 구조의 종류


– 연관(associative) 프로세서, 배열 프로세서



MIMD


– 여러 프로그램을 동시에 수행하는 능력을 가진 컴퓨터이다.



1) 멀티프로세서 시트셈의 요구


– 초기화 : 프로세서는 항상 다른 프로세서가 불어 날수 있도록 예를 들면 생성과 활성화가 되어야 한다.


– 동기화 : 병렬 컴퓨터에서 프로그래밍 시에 처리기들이 전체 프로그램 내에서 특정 처리기만을 접근하지 못하도록 처리 순서를 정하는 것이다.


– 배제 : 프로세서는 항상 자원, 즉 다른 코드나 데이터를 확실히 독점해야 한다, 그래야만 다른 프로세서들이 벌써 획득되어 있는 자원들을 열어 볼 수 없다.


– 통신 : 메시지를 받고 안 받고를 나타내는 신호 메시지든지 아니면 방송 메시지들인지 이런 모든 것들은 통신설비에게 많은 도움을 주고 있다.


– 중단 : 프로세서는 다른 프로세서나 그 자체 내에서 중단 할 수 있어야하고 사용된 자원들은 다시 사용될 수 있도록 자유로운 상태가 되어야 한다.



캐시 응집


– 모든 캐시로 방송해 주는 기능이 가장 중요하다. 


 



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