Матричные ВС

Назначение матричных ВС – обработка больших массивов данных. В основе матричных систем лежит процессорный элемент, регулярно соединенный со своими соседями. В таких системах имеется общее УУ (контроллер), генерирующее поток команд, которые реализуют массив процессоров. Характер связей между процессорными элементами определяют свойства системы. Массив процессоров производит параллельную обработку множественных элементов данных (единый поток множественных элементов данных). Единый поток команд, управляющий обработкой данных, генерируется контроллером массива процессоров. Команды выполняются процессорами в режиме жесткой синхронизации. Сигналы управления используются как для синхронизации команд и пересылок, так и для управления процессом вычислений. Команды, данные, сигналы управления передаются из контролера в массив процессоров по широковещательной шине.

Массив процессоров помимо множества самих процессоров должен включать в себя множество модулей памяти. Таким образом, под термином «массив процессоров» следует понимать блок, состоящий из процессоров, модулей памяти и сети соединений.

Наиболее употребимы матричные ВС для решения матричных задач.

Пример: ВС DAP. Эта ВС включает в себя обрабатывающую матрицу 32×32 (каждый элемент – процессор). Эта матрица перемножает две матрицы 32×32 за 32 шага. Каждый элемент результирующей матрицы содержит 32 операции умножения и 32 – сложения, т.е. каждый элемент содержит 64 действия. Таких элементов приблизительно 1000. ВМ последовательного действия выполняла бы такое перемножение матриц за 64*10³ действия, матричная ВМ выполняет умножение за 32 шага, т.е. матричная машина быстрее в 2000 раз; но при этом работает 1000 процессоров.