Мавзу: Куп машинали ва куп процессорли компьютер тизимлари.Флинн классификацияси. Суперкомпьютерлар ва улар архитектурасининг хусусиятлари. Режа: 1. Куп машинали ва куп процессорли компьютер тизимлари. 2.Флинн классификацияси. 3.Суперкомпьютерлар ва улар архитектурасининг хусусиятлари.

Ҳисоблаш тизими деганда фойдаланувчи масалаларини тайёрлаш ва ечиш учун мўлжалланган биргаликда ишловчи процессорлар ёки компьютерлар, ташқи қурилмалар ва дастурий таъминотларнинг тўплами тушунилади. ҲТ ҳисоблаш воситаларининг мавжудлиги нуқтаи назаридан бир машинали, кўп машинали ва кўп процессорли турларга бўлинади. Битта қувватли компьютер ва кўп функцияли переферик қурилмалари билан ҲТ қуришнинг энг оддий варианти ҳисобланиб, барча переферик қурилмалар (айниқса, масофадан туриб эркин фойдаланиш ёки ишлов бериш) автоном ҳисоблаш қурилмалари вазифасини бажаради. 1.Куп машинали ва куп процессорли компьютер тизимлари.

Кўп машинали ҲТ - марказлашган (масаланинг ечилиши бошқарувини белгиланган компьютер бажаради) ёки марказлашмаган (тизим компьютерлари тенг ҳуқуқли) бошқарувли анънавий архитектурадаги компьютерлар архитектурасидан ташкил топади. Бундан ташқари ҲТ ҳудудий- тўпланган (барча компьютерлар бир-бирига яқин жойлашган) ва ҳисоблаш тармоқлари (локал, глобал) кўринишида тақсимланган бўлиши мумкин. Ҳисоблаш тизимларини бундай ташкил қилишда компонентлар бир бири билан тезкор алоқа каналлари ёрдамида боғланади. Кўп процессорли ҲТ -буйруқ ва маълумотлар оқимига параллел ишлов берувчи, яъни битта катта масаланинг ҳар хил бўлакларини ечувчи процессорлар тўпламидан ташкил топади. Кўп процессорли тизимларнинг классик мисоли – бу супер ЭҲМ.

1966 йилда М. Флинн томонидан процессорда ишлов берилувчи оқим ёки элементлар кетма-кетлиги (буйруқлар ва маълумотлар) тушунчаси бўлган ЭҲМ ва ҳисоблаш тизимлари архитектураларининг классификациялари таклиф қилинган. Маълумотлар ва буйруқлар оқими сонига асосланган ушбу классификациялар тизими тўртта асосий турга ажратилади 2.Флинн классификацияси

Флинн классификацияси Маълумотлар оқими Буйруқлар оқими Бир оқимКўп оқим Бир оқим SISD – Single Instruction stream/ Single Data stream (Битта буйруқ оқими ва битта маълумотлар оқими ) MISD – Multiple Instruction stream/ Single Data stream (Кўп буйруқлар оқими ва битта маълумотлар оқими) Кўп оқим SIMD - Single Instruction stream/ Multiple Data stream (Битта буйруқ оқими ва кўп маълумотлар оқими) MIMD – Multiple Instruction stream/ Multiple Data stream (Кўп буйруқлар оқими ва кўп маълумотлар оқими)

SISD (Single Instruction stream/ Single Data stream) архитектураси тизимларининг барчаси бир процессорли ва бир машинали вариантларни қамраб олади. Барча классик структурадаги ЭҲМ ушбу турга тегишли бўлади. Бу турда ҳисоблашни параллеллаштириш ижрочи қурилмалар ўртасида микробуйруқлар оқимини конвейерлаштириш ва параллеллаштириш йўли билан таъминланади (1.1,а-расм). Бу турга фон-нейман архитектуралари киради, уларда фақат битта маълумотлар оқими бўлиб, буйруқларга кетма- кет ишлов берилади ва ҳар бир буйруқ битта маълумот оқими билан битта амални бажаради.

SIMD (Single Instruction stream/Multiple Data stream) архитектураси векторли ва матрицали ишлов бериш структураларини яратиш учун мўлжалланган. Ушбу архитектурадаги машиналар вектор элементлари орқали битта амални бир вақтнинг ўзида бир нечта маълумотлар устида бажаради. Бундай турдаги тизимлар одатда бир хил элементлар асосида қурилади, яъни тизимга кирувчи процессор элементлари бир хил бўлади ва уларнинг барчаси бир хил кетма-кетликдаги буйруқлар билан бошқарилади. Бунда фақат ҳар бир процессор ўзининг маълумотлар оқимига ишлов беради. Бундай схемали масалаларга матрицали ёки векторли (массивлар) ишлов бериш, чизиқли ва чизиқли бўлмаган, алгебраик ва дефференциал тенгламаларни ечиш, майдон назарияси ва бошқа кўплаб масалалар киради (1.1,б-расм).

MISD (Multiple Instruction stream/ Single Data stream) архитектура ўзига хос процессорли конвейерни қуриш учун мўлжалланган, яъни бунда ишлов бериш натижалари занжир тарзда бир процессордан бошқа процессорга узатилади. Бундай ҳисоблашга ихтиёрий ишлаб чиқариш конвейери мисол бўла олади. Замонавий электрон ҳисоблаш машиналарида бу қоида параллел ишловчи тизимда турли хил функционал блоклар томонидан амалларни бажариш схемасига асосланган. Бунда ҳар бир қисм умумий циклда ўзининг вазифасини бажаради. Бундай турдаги ҳисоблаш тизимларида конвейерлар процессорлар гуруҳини ҳосил қилиши керак бўлади (1.1,в- расм).

MIMD (Multiple Instruction stream/ Multiple Data stream) архитектураси барча процессорлари тизими хусусий маълумотлар оқими билан ўзининг дастури бўйича ишлаши учун мўлжалланган. Оддий ҳолларда улар автоном ва мустақил бўлиши мумкин, амалда ечиладиган масала ҳамма учун битта. Ҳисоблаш тизимларида бундай схемадан фойдаланиш катта маълумотлар оқимига ишлов бериш марказларининг ўтказувчанлик хусусиятини ошириш учун кўпгина ҳисоблаш марказларида қўлланилади (1.1,г-расм). Бу тур бир мунча катта бўлиб, ўз ичига мультипроцессорли ҳисоблаш тизимларини ҳам олади.

3.Суперкомпьютерлар ва улар архитектурасининг хусусиятлари

Суперкомпьютерларнинг архитектурасини кўрсаткичлари қуйидагилар: - параллел ишлов беришни ташкил қилиш; - процессорнинг тури ва кўрсаткичи; - ҳисоблаш боғламаларининг (процессорларнинг) сони. Суперкомпьютерларнинг охирги модели нафақат мураккаб жараёнларни моделлаштиришда, балки йирик ҳудудий - бўлиб юборилган ишлаб чиқариш тизимларини бошқариш учун йирик корпоратив тармоқларнинг сервери, қидирув тизимларнинг сервери (маълумотлар базаси) сифатида қўлланилади.

Фойдаланилган адабиётлар 1.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов.3-е изд. – СПб.:Питер, с. 2.Олифер В.Г., Олифер Н.А. Основы компьютерных сетей.- СПб.:Питер, с. 3.Таненбаум Э. Компьютерные сети, 4-е изд.- СПб.Питер, с. 4.Олифер В.Г. Олифер Н.А. Сетевые операционные системы. Учебник для вузов. – СПб.:Питер, с. 5.Мусаев М.М., Кахҳаров А.А., Каримов М.М. Сборка узлов компьютерных сетей. Учебное пособие.- Т, ИТПД им. Чулпана, с. 6.Musayev M.M., Qahhorov A.A., Karimov M.M. Kompyuter tarmoqlarini yigish. Akademik litsey va kollejlari uchun oquv qollanma. T.:ILM ZIYO, b.