阵列处理机

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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——技术分享
  • PM2I单级网络—— 共同拥有2n个互连函数:
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  • 混洗交换单级网络——包括两个函数混洗、交换:
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  • 蝶形单级网络——
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脉动阵列处理机:
这里引用一个样例——计算两个矩阵相乘
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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。
























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