Классификация Фенга

В 1972 году Т.Фенг предложил: идея классификации вычислительных систем на основе двух простых характеристик. Первая - число бит п в машинном слове, обрабатываемых параллельно при выполнении машинных инструкци. Вторая характеристика равна числу слов щ, обрабатываемых одновременно данно вычислительно системо. Вторую характеристику обычно называют ширино битового слоя.

Если рассмотреть предельные верхние значения данных характеристик, то каждую вычислительную систему С можно описать паро чисел (n,m) и представить точкой на плоскости в системе координат длина слова - ширина битового слоя. Площадь прямоугольника со сторонами пит определяет интегральную характеристику потенциала параллельности Р архитектуры и носит название максимальной степени параллелизма вычислительно системы: P(C)=mn.

На основе введенных поняти все вычислительные системы в зависимости от способа обработки информации, заложенного в их архитектуру, можно разделить на четыре класса.

• Разрядно-последовательные пословно-последовательные (n=m=l). В каждый момент времени такие компьютеры обрабатывают только один двоичный разряд. Представителем данного класса служит давняя система MINIMA с естественным описанием (1,1).

• Разрядно-параллельные пословно-последовательные (п > 1 , m = 1). Большинство классических последовательных компьютеров, так же как и многие вычислительные системы, эксплуатируемые до сих пор, принадлежит к данному классу: IBM 701 с описанием (36,1), PDP-11 (16,1), IBM 360/50 и VAX 11/780 - обе с описанием (32,1).

• Разрядно-последовательные пословно-параллельные (п = 1 , m > 1). Как правило вычислительные системы данного класса состоят из большого числа одноразрядных процессорных элементов, каждый из которых может независимо от остальных обрабатывать свои данные. Типичными примерами служат STARAN (1, 256) и МРР (1,16384) фирмы Goodyear Aerospace, прототип известной системы ILLIAC IV компьютер SOLOMON (1, 1024) и ICL DAP (1, 4096).

• Разрядно-параллельные пословно-параллельные (п > 1, m > 1). Большая часть существующих параллельных вычислительных систем, обрабатывая одновременно mn двоичных разрядов, принадлежит именно к этому классу: ILLIAC IV (64, 64), Tl ASC (64, 32), C.mmp (16, 16), CDC 6600 (60, 10), BBN Butterfly GP1000 (32, 256).

Недостатки предложенно классификации достаточно очевидны и связаны со способом вычисления ширины битового слоя т. По существу Фенг не делает никакого различия между процессорными матрицами, векторно-конвеерными и многопроцессорными системами. Не делается акцент на том, за счет чего компьютер может одновременно обрабатывать более одного слова:

множественности функциональных устроств, их конвейерности или же какого-то числа независимых процессоров.

Достоинством является введение единой числовой метрики для всех типов компьютеров, которая вместе с описанием потенциала вычислительных возможносте конкретной архитектуры позволяет сравнить любые два компьютера между собо.