Стили и методы программирования


Нетрадиционные архитектуры - часть 2


Именно этим примером руководствовался при создании первой программно-управляемой механической вычислительной машины Чарльз Бэббидж, поскольку на механических элементах невозможно было добиться приемлемой скорости без распараллеливания вычислений. Быстродействующие, но ненадежные элементы первых ЭВМ практически вынудили отказаться от параллельной модели вычислений и перейти к более примитивной последовательной модели. Все преподавание и математическое обеспечение стало развиваться с ориентацией на последовательные вычисления. И когда появилась возможность электронной реализации параллельных вычислений, к ней оказались не готовы ни математики, ни программисты.

Прежде всего, можно просто иметь несколько процессоров. Многопроцессорность может быть использована несколькими способами.

  1. Можно увеличить надежность вычислений. В некоторых бортовых машинах, рассчитанных на длительную работу без обслуживания, три процессора считают каждую очередную команду. Тем самым сбой одного из них не страшен.

  2. Можно вычислять одновременно несколько программ. В принципе, наибольшая производительность машины с несколькими процессорами достигается именно тогда, когда каждый из них работает со своей программой, расположенной в своей области памяти. В современных машинах по сути дела именно так совмещается работа центрального процессора и устройств управления вводом, выводом и отображением информации. Но переносу этого принципа на саму архитектуру машины мешает привычка к рассмотрению ее как устройства для выполнения непосредственно нужной в данный момент задачи.

  3. В связи с этим имеется, насколько известно автору, ни разу не использованное решение (предложенное автором еще в начале 70-х гг., но тогда отвергнутое). Поскольку каналы связи с памятью являются неустранимым узким местом, можно было бы снабдить процессор несколькими каналами и одновременно выполнять на одном процессоре несколько независимых программ. Вследствие этого можно было бы обойтись маленьким кэшем, состоящим из действительно нужных команд и данных (следующих команд и данных каждого из процессов).




  4. Начало  Назад  Вперед