Архитектуры процессоров. Ульянов М.В. - 63 стр.

                                   - 63 -

               12. МАТРИЧНЫЕ СИСТЕМЫ
     Под матричными системами или матричными процессорами обычно по-
нимается многопроцессорная система, в которой процессоры с помощью той
или иной сети связи объединены в матрицу. Задача устройства управления мат-
ричным процессором совместно с операционной системой - эффективная за-
грузка матрицы процессоров и эффективная (быстрая) передача промежуточ-
ных результатов. В качестве объектов параллелизма могут выступать этапы
решения задачи, машинные команды или даже битовые операции, реализую-
щие машинную команду.
     Предложено и реализовано значительное разнообразие матричных сис-
тем, равно как и сетей связи в матричных процессорах. Рассмотрим более под-
робно предложения, относящиеся к разным уровням объектов параллелизма:
12.1 Однородные системы - параллелизм этапов задач
     В этой матричной системе элементами матрицы являются полные про-
цессоры с собственной оперативной памятью. Вершины графа вычислительно-
го процесса (этапы) задачи распределяются между процессорами матрицы, а
указанные графом связи по управлению и данным реализуются с помощью со-
единительной сети. Эффективность функционирования такой системы требует
однородности этапов (подзадач) по времени выполнения и однородности эта-
пов по требуемым ресурсам, что и объясняет название - однородные матричные
системы. Т.е. однородность аппаратной реализации должна быть согласована с
однородностью подзадач.
     При условии, что на любом процессоре однородной матричной системы
каждая подзадача выполняется за одинаковое время, параллельные ветви в гра-
фе вычислительного процесса будут завершены одновременно. Выполнение
этого условия обеспечивает эффективность использования однородной систе-
мы, минимизируя время ожидания запуска следующего этапа. Очевидно, что
такая идеология связана с избыточностью однородной матрицы, т.к. минималь-
но необходимое количество процессорных элементов равно максимальному ко-
личеству параллельных этапов в графе вычислительного процесса. В однород-
ной системе, однако, количество процессорных элементов должно быть больше
или равно общему количеству вершин графа.