Ma'ruza Ko'p mashinali va ko'p protsessorli hisoblash tizimlari Reja

3. Yuqori darajada parallel hisoblash tizimlari. 
Yuqori mahsuldorlik hisoblash tizimlari juda parallel ko'p protsessorli 
hisoblash tizimlari shaklida yaratilgan. 
Yuqori parallel MPVS ning asosiy turlari: 
• Magistral (quvurli) MPVS, bunda protsessor bir vaqtning o'zida qayta 
ishlangan ma'lumotlarning ketma-ket oqimi bo'yicha turli xil operatsiyalarni 
bajaradi.Qabul qilingan tasnifga ko'ra, bunday MPVS bir nechta buyruq oqimlari 
va 
bitta 
ma'lumot 
oqimiga 
ega 
tizimlarga 
(MISD 
yoki 
MISD 
- 
MultipleInstructionSingleData) murojaat qiladi. 
• Vektorli MPVS, unda barcha protsessorlar bir vaqtning o'zida turli xil 
ma'lumotlar bo'yicha bitta buyruqni bajaradilar - bir nechta ma'lumotlar oqimi 
bo'lgan bitta buyruq oqimi (SMD yoki SIMD - SingleInstructionMultipleData). 
• MPVS matritsasi, unda mikroprotsessor bir vaqtning o'zida qayta ishlangan 
ma'lumotlarning ketma-ket oqimlari bo'yicha turli xil operatsiyalarni bajaradi - bir 
nechta ma'lumotlar oqimi bilan bir nechta buyruq oqimi (MIMD yoki MIMD - 
MultipleInstructionMultipleData). 
Superkompyuterlar 
arxitekturasi 
MPVS 
arxitekturasining uchta variantidan ham foydalanadi: 
• MIMD tuzilmasi o'zining klassik versiyasida (masalan, Burrought BSP 
superkompyuterida); 
• parallel quvur liniyasini o'zgartirish, aks holda MMISD, ya'ni MISD-ning 
bir nechta arxitekturasi (masalan, Elbrus-3 superkompyuterida); 
• parallel-vektorli modifikatsiya, aks holda MSIMD, ya'ni ko'p protsessorli 
SIMD arxitekturasi (masalan, Cray-2 superkompyuterida). MSIMD arxitekturasi 
eng yuqori samaradorlikni namoyish etdi, shuning uchun u ko'pincha zamonaviy 
superkompyuterlarda 
(Cray, 
Fujitsu, 
NEC, 
Hitachi 
va 
boshqalar) 
superkompyuterlarida qo'llaniladi. 
4. Assotsiativ va oqimli hisoblash tizimlari. 

---

Assotsiativ (ABC) va oqim (STS) hisoblash tizimlari yuqori parallel MPVS 
navlari. ABC assotsiativ hisoblash tizimlari massiv - uyushma saqlash qurilmasi 
(ADM) shaklida tashkil etilgan assotsiativ xotira asosida qurilgan. CAM 
katakchalariga kirish manzil bo'yicha emas, balki ularning tarkibi, aniqrog'i, 
katakda saqlangan ma'lumotlarga mos keladigan assotsiativ xususiyat (qidiruv 
tasviri) orqali amalga oshiriladi. Agar katakchada berilgan xarakteristikani o'z 
ichiga olgan ma'lumotlar bo'lsa, ushbu ma'lumotlar o'qiladi. Assotsiativ xususiyatni 
qidirish xotira massivining barcha kataklari bo'ylab amalga oshiriladi, o'qish xotira 
massivining barcha topilgan hujayralaridan bir vaqtning o'zida amalga oshiriladi. 
Xotira massividagi hujayralarning ma'lum guruhlari o'zlarining mahalliy 
protsessorlariga ega, ular o'qiyotganda o'qilayotgan ma'lumotlarga mantiqiy va 
arifmetik amallarni bajarishga imkon beradi. ACU-ga yozish har qanday bo'sh 
katakchada amalga oshiriladi (hujayraning belgisi bor: u bepul yoki yo'q). 
Ma'lumotlarni assotsiatsiyalash elementlari kesh xotirasini mikroprotsessorlarda 
to'ldirish uchun ishlatiladi. Samolyotda parallel hisob-kitoblarni olib boradigan 
samarali texnologiya bu ma'lumotlar buyrug'i bilan dastur buyruqlarining bajarilish 
tartibini boshqarish texnologiyasi. An'anaviy fon Neumann mashinalarida 
ko'rsatmalarning bajarilish ketma-ketligi buyruqlar hisoblagichi tomonidan 
boshqariladi; buyruqlar qat'iy ravishda ular dasturda kuzatiladigan ketma-ketlikda, 
ya'ni ularni mashinaning xotirasida yozib olish ketma-ketligida bajariladi (albatta, 
boshqaruvni uzatish buyruqlari bo'lmasa). Bu bir vaqtning o'zida bir nechta dastur 
buyruqlarini parallel bajarilishini tashkil qilishni qiyinlashtiradi. 
Nazariyada mashinada buyruqlar bajarilishining ketma-ketligini boshqarish 
uchun bir nechta modellar mavjud: 
• dasturlarda buyruqlar ketma-ketligi; 
• ma'lumotlar oqimi: buyruq barcha operandlari mavjud bo'lgandan so'ng 
amalga oshiriladi; 
• talab bo'yicha: buyruq uni bajarish natijalari boshqa buyruqlar talab qilishi 
bilanoq bajariladi. 
Ma'lumotlar 
oqimini 
boshqarish 
tabiiy 
ravishda 
hisoblashlarning 
parallelligini qo'llab-quvvatlaydi, chunki bir nechta buyruqlarni bajarish uchun 
dastlabki ma'lumotlar paydo bo'lishi bilanoq, bu buyruqlar bir vaqtning o'zida 
parallel ravishda bajarilishi mumkin. Dastur buyruqlarini bajarish ketma-ketligi 
ma'lumotlar oqimi bilan boshqariladigan samolyotlar oqim samolyotlari deb 
ataladi. Oqimlarni boshqarish mikro protsessorlarda ham qo'llaniladi. Shunday 
qilib, Pentium MP-da, quvurlarni qayta ishlash jarayonida ko'rsatmalar parallel 
ravishda va dasturda belgilangan tartibdan tashqari bajariladi va operandalar tayyor 
bo'lgandan keyin va bo'sh funktsional qurilmalar mavjud bo'ladi. 
5. Klaster hisoblash tizimlari va superkompyuterlar. 
Ko'pgina mutaxassislarning fikriga ko'ra, klasterga birlashtirilgan yuqori 
samarali serverlar guruhlari alohida, mustaqil superkompyuterlarning o'rnini 
bosishi kerak. AC klasterini yaratishning qulayligi shundaki, kerakli quvvatning 
superkompyuteri olinmaguncha, maxsus apparat va dasturiy ta'minot interfeyslari 
yordamida oddiy ketma-ket serverlarni klasterga ulash orqali tizimning talab 
qilinadigan ish faoliyatini moslashuvchan ravishda sozlash mumkin. Klasterlash 

---

serverlar 
guruhini 
yagona 
tizim 
sifatida 
boshqarishga, 
boshqaruvni 
soddalashtirishga va ishonchliligini oshirishga imkon beradi. 
Klasterlarning muhim xususiyati shundan iboratki, har qanday server RAM 
va disk xotirasining har qanday blokiga kirishni ta'minlaydi. Ushbu muammo 
avtonom 
serverlar 
bazasida 
SMP-arxitektura 
tizimlarini 
(SMP 
- 
SharedMemorymultiProcessing, umumiy xotira bilan ko'p ishlov berish 
texnologiyasi) birlashtirib, RAMning umumiy maydonini tashkil qilish va tashqi 
xotira uchun RAID disk tizimlaridan foydalanish orqali hal etiladi. Klaster 
tizimlari uchun dasturiy ta'minotni MS Windows NT / 2000 Enterprise operatsion 
tizimining ClusterServer komponenti misolida keltirish mumkin. Odatda Wolfpack 
deb nomlanuvchi ushbu komponent klasterlarni boshqarish va buzilishlarni 
diagnostikasi va tiklashni ta'minlaydi (Wolfpack dasturning ishdan chiqqanligini 
yoki serverning ishdan chiqqanligini aniqlaydi va hisoblash oqimini avtomatik 
ravishda boshqa sog'lom serverlarga o'tkazadi). 
Klasterli superkompyuter tizimlarining asosiy afzalliklari: 
• yuqori mahsuldorlik; 
• tizimning yuqori ishonchliligi; 
• eng yaxshi ishlash / xarajatlar nisbati; 
• yuklarni serverlar o'rtasida dinamik ravishda taqsimlash imkoniyati; 
• oson miqyoslash, ya'ni qo'shimcha serverlarni ulash orqali hisoblash 
quvvatini oshirish; 
• tizimni boshqarish va boshqarish qulayligi. 
Nazorat savollari 
1. Hisoblash tizimlari qanday vazifalarni bajaradi? 
2. Bir hil hisoblash tizimining bir hil bo'lmagan tizimdan farqi nimada? 
3. Hisoblash tizimlarining qanday turlari mavjud? 
4. Ko'p mashinali hisoblash tizimida kompyuterlarning o'zaro ta'siri qanday 
amalga oshiriladi? 
5. Ko'p mashinali hisoblash tizimlarining ko'p protsessorli hisoblash 
tizimlaridan farqi nimada? 
6. Yuqori parallel MPSS ning asosiy turlari qanday? 
7. ABC ni qurish printsiplari qanday?