Цзе-юнь Фэн предложил использовать степень параллелизма для классификации различных компьютерных архитектур . Он основан на последовательных и параллельных операциях на уровне битов и слов. [1]
О степени параллелизма
Максимальная степень параллелизма
Максимальное количество двоичных цифр, которое может быть обработано компьютерной системой за единицу времени, называется максимальной степенью параллелизма P. Если процессор обрабатывает P битов за единицу времени, то P называется максимальной степенью параллелизма . [2]
Средняя степень параллелизма
Пусть i = 1, 2, 3, ..., T - разные моменты времени, а P 1 , P 2 , ..., P T - соответствующие обрабатываемые биты. Потом,
Средний параллелизм, P a = (P 1 + P 2 + .... P T ) / T
Загрузка процессора
Загрузка процессора, μ = P a / P
Максимальная степень параллелизма зависит от структуры арифметико-логического блока. Более высокая степень параллелизма указывает на высокопараллельный ALU или обрабатывающий элемент. Средний параллелизм зависит как от оборудования, так и от программного обеспечения. Более высокий средний параллелизм может быть достигнут за счет параллельных программ.
Типы классификации
Согласно классификации Фэна, компьютерную архитектуру можно разделить на четыре части. Классификация основана на способе обработки содержимого, хранящегося в памяти. Содержимое может быть либо данными, либо инструкциями. [3]
- Последовательный порт Word, последовательный бит (WSBS)
- Последовательный битовый параллельный порт (WSBP)
- Слово Параллельно-Битовый Последовательный (WPBS)
- Слово Параллельный Бит Параллельный (WPBP)
Последовательный порт Word (WSBS)
Одновременно обрабатывается один бит одного выбранного слова. Это представляет собой последовательную обработку и требует максимального времени обработки.
Последовательный бит Word параллельно (WSBP)
встречается на большинстве существующих компьютеров и называется обработкой Word Slice, потому что за раз обрабатывается одно слово размером n бит. Все биты выбранного слова обрабатываются одновременно. Битовый параллелизм означает все биты слова.
Слово параллельный битовый последовательный (WPBS)
Это было названо обработкой битового среза, потому что m-битовый срез обрабатывается за раз. Слово "параллель" означает выделение всех слов. Это можно рассматривать как единичный бит из всех слов, обрабатываемых за раз.
Слово параллельный бит параллельный (WPBP)
Это называется полностью параллельной обработкой, при которой массив из nxm битов обрабатывается за один раз. Здесь достигается максимальный параллелизм.
Ограничения классификации Фенга
Он не может спроецировать параллелизм в конвейерных процессорах, поскольку степень параллелизма не учитывает обработку параллелизма за счет конвейерной структуры.
Смотрите также
- Обработчик «S Система Эрланген Классификация (ECS)
- Таксономия Флинна
Рекомендации
- ^ http://www.ijcaonline.org/archives/volume148/number14/thakur-2016-ijca-911285.pdf
- ^ Салих, Мариам А. Салих. «Архитектурная классификация» (PDF) . Проверено 5 октября +2016 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 01.07.2014 . Проверено 5 октября 2016 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )