Modelos (tipos) de computação paralela

Pesquisadores da Universidade de Maryland, Estados Unidos, deram um passo importante, criaram uma nova arquitetura, que são os supercomputadores, que fazem muitos processadores serem usados como se fosse um só.

A maior complexidade do uso dessa arquitetura, dificuldade em se desenvolver programas, que usa essa estrutura, tal processamento possibilita fazer varias múltiplas tarefas simultaneamente

Modelos (tipos) de computação paralela

É uma classificação baseada no fluxo de instruções e de dados que se apresentam definida como taxomia de Flynn.

Existem 4 categorias da taxonomia de Flynn:

-SISD (single instruction single data);

Uma cadeia de instruções manipula uma cadeia de dados

É um dos tipos de arquitetura mais simples, que opera apenas um dado a cada instrução. Processadores que implementam esse modelo só aplicam uma instrução por ciclo nos dados de entrada, sendo de baixo poder de cálculo.

-SIMD (Single instruction stream multiple data stream);

Uma cadeia de instrução manipula um conjunto de cadeia de dados.

Essas máquinas são caracterizadas por possuírem apenas uma unidade de controle que executa uma instrução opera sobre vários dados

-MISD (multiple instruction stream single data stream);

Um conjunto de cadeias de instruções manipula uma cadeia de dados.

Geralmente nenhuma arquitetura implementa esta categoria, alguns autores consideram o pipeline como exemplo desta categoria.

-MIMD (multiple instructions stream multiple data stream).

Um conjunto de cadeias de instruções manipula um conjunto de cadeias de dados

Engloba a maioria dos computadores

Tendências na construção de maquinas paralelas

Processadores Vetoriais Paralelos (PVP)

Multiprocessadores Simétricos (SMP)

Processadores Maciçamente Paralelos (MPP)

Máquinas com Memória Compartilhada Distribuída (DSM)

Redes de Estação de Trabalho (NOW)

Máquinas Agregadas (COW)

http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010150070627

http://pt.scribd.com/doc/31088228/Visao-geral-dos-computadores-paralelo

Redes de Interconexão

Características de redes

Desempenho da transferência de dados

Latência: tempo que uma mensagem

"vazia" leva para atravessar a rede

Unidade: ns, us,MS

Vazão: quantidade de dados que

Podem ser transferidos por unidade

de tempo

Unidades: GB/s, MBs, Mbit/s

Ligações unidirecionais ou

Bidirecionais, com simultaneidade (full

(Duplex) ou não (half duplex)

Característica de Redes

Escalabilidade, custo, Confiabilidade, Funcionalidade

Redes estáticas (ponto-a-ponto)

Ligações fixas (diretas e dedicadas)

entre os componentes

Usadas em multicomputadores

Topologia determina as características

da rede

Redes dinâmicas

Sem topologia fixa

Ligações estabelecidas conforme

necessário

Usadas em multiprocessadores e

multicomputadores atuais

Redes dinâmicas

Não há topologia fixa, Rede se adapta dinamicamente para

permitir transferência de dados, Usadas para conectar M-P em

multiprocessadores e P-P em multicomputadores modernos

Redes bloqueantes/não-bloqueantes: estabelecimento de uma conexão

impede/não impede que outras se estabeleçam. Também conhecidas como redes

indiretas. A comunicação entre os nós se dá através de elementos de chaveamento

(“switchs”).

As duas grandes topologias possíveis que um elemento de chaveamento ou

roteador pode ter são:

Crossbar: Permitem o acesso simultâneo de

todas as entradas a todas as suas saídas.Conflito só existe se dois ou mais processadores quiserem se comunicar com o mesmo módulo de

memória/ processador . Custo muito elevado de interconexão

Requer p x m elementos de chaveamento.

Multi-estágio: Representam uma solução de compromisso

entre o barramento único e a “crossbar switch”. As entradas são conectadas às saídas através de vários estágios, onde cada estágio é composta por diversas chaves do tipo “crossbar”. Elas podem ser classificadas de acordo com o número de estágios, a topologia de interconexão entre os estágios e o tipo de chave empregado em cada estágio.

Em baralhamento Perfeito: Faz uma rotação para a esquerda de um bit no endereço fonte para obter o destino.

Reversão de Dígitos: É feito um espelhamento dos bits do endereço.

Butterfly: Os bits de ordem 0 e i bits do endereço são trocados entre si.

Cúbica: Complementa