Классификация компьютерных архитектур

Архитектура вычислительной машины (Архитектура ЭВМ, англ. Computer architecture) — концептуальная структура вычислительной машины, определяющая проведение обработки информации и включающая методы преобразования информации в данные и принципы взаимодействия технических средств и программного обеспечения.

В настоящее время наибольшее распространение в ЭВМ получили 2 типа архитектуры: принстонская (фон Неймана) и гарвардская. Обе они выделяют 2 основных узла ЭВМ: центральный процессор и память компьютера. Различие заключается в структуре памяти: в принстонской архитектуре программы и данные хранятся в одном массиве памяти и передаются в процессор по одному каналу, тогда как гарвардская архитектура предусматривает отдельные хранилища и потоки передачи для команд и данных.

 

По количеству центральных процессоров: однопроцессорные, многопроцессорные, суперскалярные;

Таксономия (Классификация) Флинна (англ. Flynn's taxonomy) — общая классификация архитектур ЭВМ по признакам наличия параллелизма в потоках команд и данных. Была предложена в 1970-е годы Майклом Флинном. Все разнообразие архитектур ЭВМ в этой таксономии Флинна сводится к четырём классам:

· ОКОД — Вычислительная система с о диночным потоком к оманд и о диночным потоком д анных
(SISD, S ingle I nstruction stream over a S ingle D ata stream).

· ОКМД — Вычислительная система с о диночным потоком к оманд и м ножественным потоком д анных
(SIMD, S ingle I nstruction, M ultiple D ata).

· МКОД — Вычислительная система со м ножественным потоком к оманд и о диночным потоком д анных
(MISD, M ultiple I nstruction S ingle D ata).

· МКМД — Вычислительная система со м ножественным потоком к оманд и м ножественным потоком д анных
(MIMD, M ultiple I nstruction M ultiple D ata).

Типичными представителями SIMD являются векторные архитектуры. К классу MISD ряд исследователей относит конвейерные ЭВМ, однако это не нашло окончательного признания, поэтому можно считать, что реальных систем — представителей данного класса не существует. Класс MIMD включает в себя многопроцессорные системы, где процессоры обрабатывают множественные потоки данных.

143. Кластерная технология в решении «больших» задач.

Кластер — группа компьютеров, объединённых высокоскоростными каналами связи и представляющая с точки зрения пользователя единый аппаратный ресурс.

Кластер — это разновидность параллельной или распределённой системы, которая:

1. состоит из нескольких связанных между собой компьютеров;

2. используется как единый, унифицированный компьютерный ресурс».

Кластер — совокупность однородных элементов, идентичных объектов, образующих группу единиц.