VLIW 代表超長指令字 (VLIW) 架構。它是利用程式中指令級並行 (ILP) 的一種合適替代方案，尤其是在一次執行多個基本（原始）指令時。這些處理器包括各種功能單元，從指令快取中獲取包含各種原始指令的超長指令字，並排程整個 VLIW 以進行並行執行。這些能力由編譯器利用，編譯器生成已將可並行執行的單獨原始指令分組的程式碼。處理器具有關聯簡單的控制邏輯，因為它們不實現任何動態排程或操作重新排序。VLIW 的主要目標是 ... 閱讀更多

資料路由網路用於 PE 之間的資料交換。資料路由網路可以是靜態的或動態的。在多計算機網路中，資料路由是透過多個計算機節點之間的訊息實現的。路由網路減少了資料交換所需的時間，從而提高了系統性能。常用的資料路由功能包括移位、旋轉、置換、廣播、多播、個性化通訊、混洗等。以下是各種資料路由功能：置換 - 假設有 n 個物件，那麼透過 n 個置換可以記錄 n 個物件。所有置換的集合形成關於 ... 閱讀更多

互連網路的拓撲結構可以是靜態的或動態的。靜態網路建立點對點直接連線，這些連線在實現過程中不會更改。動態網路應用於交換通道，這些通道是動態構建的以連線使用者程式中的通訊需求。靜態網路 - 靜態網路用於集中式系統子系統或分散式系統的各個計算節點之間的固定連線。動態網路包括匯流排、交叉開關、多級網路，這些網路用於共享記憶體多處理器。這兩種型別的網路也已應用於 SIMD 計算機中的 PE 間資料路由。通常，網路 ... 閱讀更多

有一些實驗性的資料流計算機專案。麻省理工學院的同事開發了一種標記令牌架構來構建資料流計算機。全域性架構包含 n 個處理單元 (PE)，透過 n x n 路由網路互連。整個系統在所有 n 個 PE 中提供流水線資料流操作。PE 之間的通訊由流水線路由網路完成。在每個 PE 中，機器提供一個低階令牌匹配結構，該結構僅傳送其輸入資料已可訪問的指令。每個資料都使用其所屬指令的地址和上下文進行標識 ... 閱讀更多

傳統的計算機建立在控制流結構的基礎上，其中程式執行的順序是在使用者程式中特別建立的。資料流計算機在細粒度指令級別具有高度的並行性，減少計算機基於需求驅動的機制，該機制根據其他計算對其結果的需求開始操作。資料流和控制流計算機 - 主要有兩種型別的計算機，因為資料流計算機是連線計算機，取決於馮諾依曼機。它在程式流控制下發出指令，而控制流計算機在 ... 閱讀更多

最流行的平行計算機是那些以 MIMD 模式執行程式的計算機。有兩種主要型別的平行計算機，即共享記憶體多處理器和訊息傳遞多計算機。多處理器和多計算機之間的主要區別在於記憶體共享和用於處理器間通訊的結構。多處理器系統中的處理器透過公共記憶體中的共享變數相互通訊。多計算機系統中的每個計算機節點都有本地記憶體，與其他節點不共享。程序間通訊是透過節點之間的訊息傳遞來完成的。三種共享記憶體多處理器模型如下：UMA 模型 UMA 代表統一記憶體 ... 閱讀更多

並行性有不同的級別，如下所示：指令級 - 在指令級，一個粒度包含少於 20 條指令，稱為細粒度。此級別的細粒度並行度可能在 2000 之間變化，具體取決於單個程式，單指令流並行度大於 2，但指令級別的平均並行度約為細粒度，在普通程式中很少超過 7。對於科學應用，平均並行度在 500 到 300 之間，Fortran 語句在理想環境中併發執行。迴圈級 - 它包含迭代迴圈操作。迴圈可能包含 ... 閱讀更多

並行性有各種條件，如下所示：資料和資源依賴性 - 程式由幾個部分組成，因此需要能夠並行執行各個程式段的能力，即每個段在其他段方面應該是自主的。程式各個段中的依賴關係可能以多種形式存在，例如資源依賴關係、控制依賴關係和資料依賴關係。依賴關係圖可以定義關係。程式語句由節點定義，帶有多個標籤的有向邊顯示語句之間的有序關係。分析依賴關係圖後，可以 ... 閱讀更多

多年來，計算機體系結構經歷了演變而非革命性的變化，支援的功能是那些已證明執行交付的功能。根據圖，我們從開發為順序機器的馮諾依曼架構開始，該機器實現標量資訊。順序裝置從位序列增強到字並行操作，以及從定點到浮點操作。馮諾依曼架構由於程式中指令的順序執行而變得適中。前瞻、並行和流水線 - 前瞻方法開始預取指令以重疊 I/E（指令獲取/解碼和執行）操作並允許功能並行。功能並行由 ... 閱讀更多

人們普遍觀察到，某些計算機體系結構課程和程式語言課程之間存在對應關係。例如，馮諾依曼體系結構和命令式語言，或者約簡體系結構和函式式語言。相應的體系結構和語言類別必須具有一個共同的基礎或正規化，稱為計算模型。計算模型包含以下三個抽象的集合，如圖所示：第一個抽象識別計算的基本專案。這是對計算所指代的專案的規範，以及可以對其執行的任何型別的計算。例如，在馮諾依曼計算模型中，... 閱讀更多