+ Flynn osztályozása Egy utasítás Több utasítás Egy adatfolyam SISD MISD Több adatfolyam SIMD MIMD A Flynn-féle osztályozás számítógép-architektúrák párhuzamosság szerinti osztályozási módja, amit Michael J. Flynn publikált 1966-ban.
Osztályozás Flynn osztályozási modellje az egyidejű utasítás- (vagy vezérlési), illetve adatfolyamok alapján különbözteti meg az architektúrákat:
Single Instruction, Single Data stream (SISD, „egy utasítás-, egy adatfolyam”) A klasszikus, szekvenciális számítógép, ami sem adat-, sem utasításszinten nem használ ki párhuzamosságot. Egyetlen vezérlőegység (CU) kéri le az egyetlen utasításfolyamot (IS) a memóriából. A CU azután létrehozza a megfelelő vezérlőjeleket hogy az egyetlen feldolgozó egység (PE) egyetlen adatfolyamon (DS) dolgozhasson. Tehát a végrehajtó egyszerre egy utasítást végez egy adaton. A SISD eszközök közé tartoznak a hagyományos egyprocesszoros rendszerű gépek, mint a korai PC-k vagy a régi mainframe-ek. Single Instruction, Multiple Data streams (SIMD, „egy utasítás-, több adatfolyam”) A számítógép egyetlen utasításfolyamot hajt végre több adatfolyamon egyszerre, a bennük rejlő természetes párhuzamosságot kihasználva. Az ilyen elvű egységeket vektorfeldolgozónak is nevezik. Példa: tömbprocesszor, vektorprocesszor, GPU. Multiple Instruction, Single Data stream (MISD, „több utasítás-, egy adatfolyam”) Több utasítás dolgozik ugyanazon az adatfolyamon egyszerre. Szokatlan architektúra, például hibatűrés céljaira értelmezhető. Több rendszer végzi el ugyanazokat a műveletsorokat, és ugyanarra az eredményre kell jutniuk. Például a Space Shuttle repülésirányító számítógépében használták. Multiple Instruction, Multiple Data streams (MIMD, „több utasítás-, több adatfolyam”) Több autonóm processzor egy időben végez különböző műveleteket különböző adatokon. MIMD-architektúrának tekinthetők az elosztott rendszerek, akár közös, akár felosztott memóriaterületet használnak. Egy többmagos, szuperskalár processzor is MIMD-processzor.
A Flynn-féle osztályozás gyengesége, hogy nem mutatja meg sem a párhuzamosság forrását (adat), sem pedig szintjét (szál/utasítás).
Osztályozásokat összehasonlító ábra A fent említett négy architektúra képi ábrája, ahol minden „PU” egy végrehajtó egységnek felel meg: {| class="wikitable" |- !align="center"| SISD !align="center"| MISD |- |align="center"| 250px |align="center"| 250px |- !align="center"| SIMD !align="center"| MIMD |- |align="center"| 250px |align="center"| 250px
További felosztások 2006-ban a 10 legnagyobb szuperszámítógép, és a TOP500 szuperszámítógép többsége egyaránt MIMD-architektúrára épült.
Egyesek a MIMD kategóriát kettéosztják,http://web0.tc.cornell.edu/Services/Education/Topics/Parallel/Design/SPMD.aspx mások még további felosztást tartanak szükségesnek.http://www.tc.cornell.edu/Services/Education/Topics/Parallel/Distributed/+9.2+Strategies.htm
SPMD
Single Program, Multiple Data (SPMD, „egy program, több adat”): több autonóm processzor szimultán hajtja végre ugyanazt a programot (de különböző pontokon, nem lockstep üzemmódban, ahogy a SIMD esetben) különböző adatokon. Másik elnevezése az „Egy processz, több adat” – ez az SPMD-re vonatkozó terminológia téves és kerülendő, hiszen az SPMD párhuzamos végrehajtási modell és több, kooperáló processz programvégrehajtását feltételezi. Az SPMD a leggyakoribb párhuzamos programozási stílus.http://www.nist.gov/dads/HTML/singleprogrm.html Az SPMD modellt és kifejezést Frederica Darema alkalmazta elsőként. Gregory F. Pfister az RP3 projekt egyik vezetője volt, Darema pedig a csapat tagja.
MPMD
Multiple Program, Multiple Data (MPMD, „több program, több adat”): több autonóm processzor szimultán hajt végre legalább két, egymástól független programot. Az ilyen rendszerek tipikusan az egyik csomópontot kijelölik a „host” (az explicit host/node programozási modell), „gazda” vagy „menedzser” (a menedzser/dolgozó vagy „Manager/Worker” stratégia) szerepkörre; ez a csomópont olyan programot futtat, ami kiosztja az adatokat az összes többi, egy másik programot futtató csomópont számára. Ezek a csomópontok közvetlenül a menedzsernek küldik vissza az eredményeket. Az MPMD-re példa a Sony PlayStation 3 játékkonzolja a Cell mikroprocesszoron alapuló SPU/PPU processzorarchitektúrájával.
Jegyzetek
Fordítás
További információk Michael J. Flynn Prohardver: Flynn-féle osztályozási modell
Kategória:Számítógép-osztályok