Лекция: Процессы с многими потоками команд и данных

Проце́сс — команда, которая выполняется в текущий момент.

В основе классификации лежат понятия потоков команд и потоков данных

Поток команд соответствует счетчику команд. Система с п процессорами имеет п счетчиков команд и, следовательно, п потоков команд. Поток данных состоит из набора операндов.

Потоки команд и данных в какой-то степени независимы, поэтому существует 5 комбинации таких потоков:

• SISD (Single Instruction stream Single Data stream — один поток команд с одним потоком данных) — это классическая последовательная компьютерная архитектура фон Неймана.

• SIMD (Single Instruction-stream Multiple Data-stream — один поток команд с несколькими потоками данных), имеется один блок управления, выдающий по одной команде, но при этом есть несколько АЛУ, которые могут обрабатывать несколько наборов данных одновременно.

• SSE-команды в процессорах Pentium относятся к категории SIMD-команд. В любом случае существует одна область, где идеи, почерпнутые из «мира SIMD», выходят на первый план, — это потоковые процессоры. Потоковые процессоры специально разработаны для обработки мультимедийных данных и в будущем они могут играть важную роль [107]

• MISD (Multiple Instruction-stream Single Data-stream — несколько потоков команд с одним потоком данных) — довольно странная категория. Здесь несколько команд оперируют одним набором данных. Трудно сказать, существуют ли такие машины, хотя некоторые относят к категории MISD машины с конвейерами.

• MIMD (Multiple Instruction-stream Multiple Data-stream — несколько потоков команд с несколькими потоками данных). Здесь несколько независимых процессоров работают как часть большой системы. В эту категорию попадают большинство параллельных процессоров. И мультипроцессоры, и мультикомпьютеры — это MIMD-машины.