阵列处理机:
通过反复设置大量同样的处理单元PE(Processing Element),将它们按一定方式互连成阵列,在单一控制部件CU(Control Unit)控制下。对各自所分配的不同数据并行运行同一组指令规定的操作。
是操作级并行的SIMD计算机(SIMD指的是单指令流多数据流,是一种实现数据级并行的技术)。
阵列处理机的构形:
- 分布式存储器的阵列处理机构形
- 集中式共享存储器的阵列处理机构形
一台阵列处理机由五个部分组成:
- 多个处理单元PE
- 多个存储器模块M
- 一个控制器CU
- 一个互连网络ICN
- 一台输入输出处理机IOP
阵列处理机的特点:
- 背景——科学计算
- 资源反复,利用并行性中的同一时候性
- 简单而规整的互联网络
- 专用机
- 与并行算法紧密相联
- 是一个异构型多处理机系统
基本单级互连网络:
- 立方体单级网络——
- PM2I单级网络—— 共同拥有2n个互连函数:
- 混洗交换单级网络——包括两个函数混洗、交换:
- 蝶形单级网络——
脉动阵列处理机:
这里引用一个样例——计算两个矩阵相乘
脉动阵列处理机结构简单、规整,模块化强,可扩充,非常适合用超大规模集成电路实现。全部的PE能同一时候运算。具有较高的计算并行性,可通过流水获得非常高的运算效率和吞吐率。
但脉动阵列的构形与特定计算任务和算法密切相关,具有某种专用性,限制了应用范围。这对VLSI不利。