阵列处理机

Posted 2020-09-15 yxysuanfa

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。