© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.1

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.2

Kapitel 14: Parallelrechner-Architekturen

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.3

Übersicht

• Übersicht

• SIMD-Architekturen

• MIMD-Architekturen

• Netzwerk-Architekturen

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.4

14.1 In diesem Kapitel verwendete Klassifikation von Parallelrechnern.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.5

14.2 Feldrechner mit lokalen Speichern (Distributed Memory SIMD).

. . . .

V erbindungs -N etzw erk

K ontro ll-P rozess or

PP P

SS S

0

0

1

1

M -1

M -1

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.6

14.3 Feldrechner mit globalen Speichern (Shared Memory SIMD).

K ontro ll-P rozess or

PP P. . . .

V erbindungs -N etzw erk

S S. . . .0

0

N -1

M -11

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.7

14.4 Organisation des Illiac IV.

K ontro ll-P rozes s or

P0

. . . .S0 S

P01P . . . .

. . . .

P63

P M

K P -B us

P M P M0 1 63

51

P63

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.8

14.5 Organisation der Cray-1.

12 Input-

K anä le

E /A -

V -R egis te r

T -R egis te r

B -R egis te r

IB

S -R egis te r

A -R egis ter

V L

V M

F E 2

F E 3

F E 1

A dressen

K anä le12 O utput-

H aupt-

S pe icher

a

b

c

cd

ba

S ka la re

G le it-kom m a

a

b

cV ektoren

F E 4

a

b

E inhe it

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.9

14.6 Beispiel zum Chaining von Funktionseinheiten der Cray-1.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.10

14.7 MIMD-Organisation mit einem Bus.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.11

14.8 Organisation eines netzwerkgekoppelten MIMD-Rechners.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.12

14.9 MIMD-Rechner, bestehend aus Prozessor-Clustern.

Proz.

Proz. Proz.

Proz.

Speicher

Proz.

Proz. Proz.

Proz.

Speicher

Proz.

Proz. Proz.

Proz.

Speicher. . . . .

Verbindungsnetzwerk

Peripherie

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.13

14.10 Organisation einer Cray X-MP/2.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.14

14.11 Eine 4 x 4-Torus-Verbindung.

© 2006 W. Oberschelp, G. VossenRechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 14.15

14.12 Google-Cluster in der Draufsicht.

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

Rack

FoundrySwitch

Rack

FoundrySwitch

Rack

OC48

OC12

OC48

OC12