Сравнение параллельной и конвейерной организации вс

Параллелизм и конвейеризация имеют одинаковые цели – повышение производительности ВС, оба подхода предполагают достижение этой цели за счет “размножения” аппаратных средств (избыточности аппаратуры ВС), однако организация вычислительного процесса в них достаточно различается, чтобы оправдать их сравнение. Приведенная таблица отражает наиболее существенные различия между этими подходами.

О различиях базовых структур, производительности, предпочтительных задачах, особенностях программирования задач в параллельных ВС уже говорилось и дополнительных пояснений по этим пунктам не требуется. Возможны вопросы по ограничивающим факторам: почему для параллельных ВС таким факторам становится стоимость?

Обращаю Ваше внимание, что при рассмотрении МКМД говорилось о наличии многоканальных связей между модулями, которые обеспечивают гибкость вычислительного процесса. Реализуются эти связи путем дополнения традиционной аппаратуры ВС коммутаторами различной степени сложности. Вот эти дополнительные аппаратные средства и приводят к значительному удорожанию параллельных ВС даже при наличии коммутаторов невысокой степени сложности.

Еще кратко поясню обеспечение надежности. Во многих параллельных ВС можно добавить за небольшую стоимость дополнительные копии процессоров, которые при стандартных ситуациях в вычислительном процессе не будут задействованы, однако при выходе из строя какого-либо из основных процессоров, резервный может быть подключен к системе. Такого простого решения нельзя обеспечить во конвейерных ВС, поскольку ступени конвейера различны между собой. Здесь на каждой ступени разработчики ищут свой метод обеспечения надежности и он (метод) должен быть реализован на этапе проектирования ВС.

Таблица – Сравнение параллельной и конвейерной организации ЭВМ

Наименование параметра	Организация
	Параллельная	конвейерная
Базовая структура	Независимое исполне-ние подзадач на отдель-ных блоках аппаратуры	Разбиение функции на N подфункций
Производительность	N результатов за каждые Т секунд	Один результат за каждые N/T секунд
Основной период синхронизации	Время для вычисления одной функции	Время для одной ступени (выполнение подфункции)
Типичная архитектура	ОКМД, МКМД	ОКОД, МКОД
Предпочтительная структура задачи	Матричные задачи с длинами векторов, крат-ными числу процессо-ров; процессы, поддаю-щиеся разбиению на независимые части	Предпочтительны одно-мерные векторы с про-извольно большой дли-ной; ускорение выпол-нения традиционных на-боров команд
Типичная организация памяти	Многократно повторен-ные независимые моду-ли памяти	Одна многократно расслоеная память
Особенности управления	Осуществляется пользователем	Во многом осуществ-ляется аппаратурой
Факторы, ограничиваю-щие производитель-ность	Стоимость, структура задач	Элементная база, скорость доступа к памяти
Обеспечение надежности	Легко достижима за счет “горячего” резерва	Обходится дорого за счет немодульной организации