Post on 21-Jan-2016
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Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.1 © W. Oberschelp, G. Vossen
W. OberschelpG. Vossen
Kapitel 13
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.2 © W. Oberschelp, G. Vossen
13. Parallelrechner-Architekturen
Übersicht
SIMD-Architekturen
MIMD-Architekturen
Netzwerk-Architekturen
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.3 © W. Oberschelp, G. Vossen
Flynn-Klassifikation
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.4 © W. Oberschelp, G. Vossen
Parallelrechner
SIMD MIMD Netzwerke
SharedMemory
DistributedMemory
SharedMemory
DistributedMemory
Cluster Grid
VirtuellNUMA
RealUMA
ccNUMA COMA
NOW Beowulf
Hier verwendete Klassifikation von Parallelrechnern
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.5 © W. Oberschelp, G. Vossen
Erlanger Klassifikations-System (ECS)
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.6 © W. Oberschelp, G. Vossen
13. Parallelrechner-Architekturen
Übersicht
SIMD-Architekturen
MIMD-Architekturen
Netzwerk-Architekturen
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.7 © W. Oberschelp, G. Vossen
Feldrechner mit lokalen Speichern
. . . .
V erbindungs -N etzw erk
K ontro ll-P rozess or
PP P
SS S
0
0
1
1
M -1
M -1
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.8 © W. Oberschelp, G. Vossen
Feldrechner mit globalen Speichern
K ontro ll-P rozess or
PP P. . . .
V erbindungs -N etzw erk
S S. . . .0
0
N -1
M -11
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.9 © W. Oberschelp, G. Vossen
Feldrechner-Beispiel: 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
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.10 © W. Oberschelp, G. Vossen
Vektorrechner-Beispiel: 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
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.11 © W. Oberschelp, G. Vossen
13. Parallelrechner-Architekturen
Übersicht
SIMD-Architekturen
MIMD-Architekturen
Netzwerk-Architekturen
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.12 © W. Oberschelp, G. Vossen
Klassifikation von MIMD-Architekturen
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.13 © W. Oberschelp, G. Vossen
MIMD-Organisation mit einem Bus
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.14 © W. Oberschelp, G. Vossen
Netzwerkgekoppelter MIMD-Rechner
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.15 © W. Oberschelp, G. Vossen
Proz.
Proz. Proz.
Proz.
Speicher
Proz.
Proz. Proz.
Proz.
Speicher
Proz.
Proz. Proz.
Proz.
Speicher. . . . .
Verbindungsnetzwerk
Peripherie
MIMD-Rechner, bestehend aus Prozessor-Clustern
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.16 © W. Oberschelp, G. Vossen
Beispiel Speicherkopplung. Cray X-MP2
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.17 © W. Oberschelp, G. Vossen
4x4-Torus-Verbindung
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.18 © W. Oberschelp, G. Vossen
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
Google-Cluster in der Draufsicht
Rechneraufbau & Rechnerstrukturen, Folie 13.19 © W. Oberschelp, G. Vossen
Ende Kapitel 13