Multiprocesadores. Multicomputadores.
Introducción.
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Avances tecnológicos:
Aumento de prestaciones. Aumento de la demanda de recursos.
Computador utilizado para abordar problemas mas complejos.
Prestaciones de los computadores:
No crecen indefinidamente. Agotamiento de la capacidad integración de los CI.
Existen limitaciones físicas tecnología de integración. de
de
laInterés por técnicas que aumenten las prestaciones sin disparar coste.
Intel Core Duo Processor.
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Introducción.
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Desarrollo de la paralelización. Computador paralelo:
Conjunto de elementos de proceso independientes que operan de forma conjunta para resolver problemas de elevado coste computacional.
Ámbito de aplicación:
Desde la conexión de procesadores. Hasta laconexión de computadores.
Objetivo:
Aspectos básicos y generales proceso de paralelización. del
Introducción.
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Aspectos básicos sobre computación paralela Diseño de Arquitecturas paralelas. Obvio. Diseño de algoritmos paralelos eficaces
Difieren de los algoritmos secuenciales.
Análisis de los algoritmos paralelos.
Medidas de la eficacia del sistema.
Lenguajes paralela.y
herramientas
de
programación
Desarrollo de herramientas para el control y depuración.
Portabilidad y reusabilidad.
Todavía un poco verde.
Tipos y clasificación.
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Complejidad de problemas capacidad de cálculo. Computación paralela en paralelo. ó
=
gran
Soluciones: computación paralela.
procesamiento
Acelerar la ejecución de un programa mediante sudescomposición en fragmentos que pueden ejecutarse de forma simultánea en su propia unidad de proceso.
N fragmentos en N computadores. N veces la velocidad de un computador.
Conceptos.
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N = grado de paralelismo.
N es un valor ideal.
Debe existir partes. interacción entre las N
Transferencias de datos. Sincronización de cálculos procesadores.
en
diferentes
No obstante:Siempre se pueden conseguir mejoras con la computación paralela. Siempre se podrá beneficiar de los progresos y avances de los sistemas monoprocesadores.
Un poco de historia.
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ei.cs.vt.edu/~history/Parallel.html 1955: IBM704 (FPU) Gene Amdahl 1956: IBM STRETCH ( 1961 ) 1962: 1965: 1966: 1968: 1969: Burroughs D825 (1 a 4 CPU’s) Dijkstra (R.C.) Cooley & Tukey (FFT) Taxonomia de FlynnDijkstra (Semáforos) MULTICS (con 8 CPU’s)
1976: Cray I (Más potente hasta 1985 => Cray II)
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Construcción de un sistema paralelo.
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Según la paralelo:
definición
de
computación
Un sistema de procesamiento paralelo puede realizarse de multitud de formas. La complejidad de las diversas posibilidades, hace que existan diferentes taxonomías.
Taxonomía de Flynn.Según el sistema de almacenamiento. Otras.
NOTA:
No existe una clasificación definitiva.
Taxonomía de Flynn.
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Clasificación según el flujo (secuencia de elementos) de instrucciones y flujo de datos que se desarrolla en los computadores.
SISD
Single Instruction Single Data.
SIMD
Single Instruction Multiple Data.
MISD
Multiple Instruction Single Data.
MIMD
MultipleInstruction Multiple Data.
SISD.
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Instrucción única, datos únicos.
Computadores serie actuales. Las instrucciones se ejecutan secuencialmente, pudiendo estar solapadas (segmentación). Pueden existir más de una unidad de recursos de cálculo, pero siempre bajo una única unidad de control.
SIMD.
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Instrucción única, datos múltiples.
Procesadores matriciales yvectoriales.
Varias unidades de procesamiento, trabajando sobre flujos de datos distintos, ejecutando la misma instrucción, bajo una única unidad de control. El sincronismo entre procesadores está garantizado.
Punto de sincronismo: después de cada ciclo de ejecución de las instrucciones.
Ejemplos reales:
ILLIAC IV Máquina de conexión
SIMD.
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ILLIAC IV.
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MISD.
(C)j@gm…
