Transcript รูปแบบการประมวลผล

บทที่ 14
มัลติโปรเซสเซอร์
(Multiprocessors)
โครงสร้ างมัลติเพิลโปรเซสเซอร์
ระบบที่ยดึ เหนี่ยวกันแบบหลวม




ระบบประกอบด้วยจำนวนคอมพิวเตอร์ที่มีควำมเป็ นอิสระ และแยกห่ำง
จำกกัน
กำรติดต่อสื่ อสำรระหว่ำงคอมพิวเตอร์ในระบบติดต่อกันด้วย
อินเทอร์เฟซ (Interface) ที่ใช้โปรโตคอล (Protocol) เดียวกัน
กำรติดต่อสื่ อสำรคอมพิวเตอร์ในระบบส่ วนใหญ่เป็ นแบบอนุกรมที่มี
ควำมเร็ วสูง
กำรติดต่อกันระหว่ำงคอมพิวเตอร์สำมำรถทำได้อย่ำงทัว่ ถึงทำให้ผใู ้ ช้
จำกสถำนที่ต่ำง ๆ สำมำรถเข้ำถึงข้อมูลได้สะดวก
ระบบที่ยดึ เหนี่ยวกันแบบปานกลาง







ระบบเฉพำะกิจที่ออกแบบสำหรับแก้ปัญหำใดปัญหำหนึ่ง
ตัวอย่ำงที่ชดั เจนคือระบบมัลติเพิลโปรเซสเซอร์ (Multiple Processor)
เป็ นตัวอย่ำงของระบบคอมพิวเตอร์แบบกระจำย (Distributed Computer
System)
ช่วยให้เกิดกำรใช้ทรัพยำกรอย่ำงเหมำะสม
ลดค่ำใช้จ่ำยในกำรสื่ อสำรข้อมูล
ลดค่ำใช้จ่ำยรวมของทั้งระบบ
ควำมน่ำเชื่อถือของระบบจะดีข้ ึน เนื่องจำกเมื่อโปรเซสเซอร์ตวั ใดตัว
หนึ่งเสี ย ระบบยังคงสำมำรถทำงำนต่อได้
ระบบที่ยดึ เหนี่ยวกันอย่ างเหนียวแน่ น







โปรเซสเซอร์ทุกตัวสำมำรถเข้ำถึงหน่วยควำมจำหลักหรื อหน่วยควำมจำ
ร่ วม (Share Memory) ได้
โปรเซสเซอร์แต่ละตัวอำจจะมีหน่วยควำมจำส่ วนตัวได้
โปรเซสเซอร์แต่ละตัวใช้ระบบปฏิบตั ิกำรร่ วมกัน
โปรเซสเซอร์แต่ละตัวใช้ทรัพยำกรอื่น ๆ ร่ วมกัน เช่น อินพุต/เอำต์พตุ
และตัวควบคุม (Controller)
โปรแกรมและข้อมูลต่ำง ๆ จะถูกเก็บไว้ที่หน่วยควำมจำหลักทีเ่ ป็ น โก
ลบอล (Global Memory)
โปรเซสเซอร์อยูใ่ กล้กนั มำก และสำมำรถใช้บสั แบบขนำนร่ วมกันได้
โปรเซสเซอร์แต่ละตัวสำมำรถทำงำนร่ วมกัน หรื อสลับภำระงำนกันได้
องค์ ประกอบพืน้ ฐานสาหรับระบบมัลติโปรเซสเซอร์



ส่ วนทีท่ าการประมวลผล (Processing Element : PE)
ส่ วนทีเ่ ป็ นสวิตช์ (Switch)
ส่ วนเส้ นทางเชื่อม (Interconnection Path)
รูปแบบการต่ อโปรเซสเซอร์ เป็ นมัลติโปรเซสเซอร์

รู ปแบบบัสร่ วม (Common Bus)
รูปแบบการต่ อโปรเซสเซอร์ เป็ นมัลติโปรเซสเซอร์

รู ปแบบหน่วยควำมจำที่มีหลำยพอร์ต (Multiport Memory)
รูปแบบการต่ อโปรเซสเซอร์ เป็ นมัลติโปรเซสเซอร์

รู ปแบบกำรเชื่อมต่อผ่ำนอินพุต/เอำต์พตุ (Connect through I/O)
รูปแบบการต่ อโปรเซสเซอร์ เป็ นมัลติโปรเซสเซอร์

รู ปแบบบัสวินโดว์ (Bus Window)
รูปแบบการต่ อโปรเซสเซอร์ เป็ นมัลติโปรเซสเซอร์
ไมโครคอมพิวเตอร์สมัยใหม่ที่ใช้ DMA
รูปแบบการประมวลผล
รูปแบบการประมวลผล

คำสัง่ เดี่ยวข้อมูลเดี่ยว (Single Instruction Single Data : SISD)
รูปแบบการประมวลผล

คำสัง่ เดี่ยวหลำยชุดข้อมูล (Single Instruction Multiple Data : SIMD)
รูปแบบการประมวลผล

หลำยชุดคำสัง่ ข้อมูลเดี่ยว (Multiple Instruction Single Data : MISD)
รูปแบบการประมวลผล

หลำยชุดคำสัง่ หลำยชุดข้อมูล (Multiple Instruction Multiple Data
:MIMD)
ตัวอย่ างมัลติโปรเซสเซอร์