🗊Презентация Вычислительные системы

Категория: Технология
Нажмите для полного просмотра!
Вычислительные системы, слайд №1Вычислительные системы, слайд №2Вычислительные системы, слайд №3Вычислительные системы, слайд №4Вычислительные системы, слайд №5Вычислительные системы, слайд №6Вычислительные системы, слайд №7Вычислительные системы, слайд №8Вычислительные системы, слайд №9Вычислительные системы, слайд №10Вычислительные системы, слайд №11Вычислительные системы, слайд №12Вычислительные системы, слайд №13Вычислительные системы, слайд №14Вычислительные системы, слайд №15Вычислительные системы, слайд №16Вычислительные системы, слайд №17Вычислительные системы, слайд №18Вычислительные системы, слайд №19Вычислительные системы, слайд №20Вычислительные системы, слайд №21Вычислительные системы, слайд №22Вычислительные системы, слайд №23Вычислительные системы, слайд №24Вычислительные системы, слайд №25Вычислительные системы, слайд №26Вычислительные системы, слайд №27Вычислительные системы, слайд №28Вычислительные системы, слайд №29Вычислительные системы, слайд №30Вычислительные системы, слайд №31Вычислительные системы, слайд №32Вычислительные системы, слайд №33Вычислительные системы, слайд №34Вычислительные системы, слайд №35Вычислительные системы, слайд №36Вычислительные системы, слайд №37Вычислительные системы, слайд №38Вычислительные системы, слайд №39Вычислительные системы, слайд №40Вычислительные системы, слайд №41Вычислительные системы, слайд №42Вычислительные системы, слайд №43
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Вычислительные системы. Доклад-сообщение содержит 43 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


Вычислительные системы
Описание слайда:
Вычислительные системы

Слайд 2


Понятие, назначение, основные характеристики
Описание слайда:
Понятие, назначение, основные характеристики

Слайд 3


Вычислительная система – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации. Чем отличается от ЭВМ? наличие в нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку.
Описание слайда:
Вычислительная система – это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и программного обеспечения, предназначенная для сбора, хранения, обработки и распределения информации. Чем отличается от ЭВМ? наличие в нескольких вычислителей, реализующих параллельную обработку.

Слайд 4


Зачем нужна? Создание ВС преследует следующие основные цели: повышение производительности системы за счёт ускорения процессов обработки данных; повышение надёжности и достоверности вычислений
Описание слайда:
Зачем нужна? Создание ВС преследует следующие основные цели: повышение производительности системы за счёт ускорения процессов обработки данных; повышение надёжности и достоверности вычислений

Слайд 5


Чем характеризуются? отношение стоимость/производительность (баланс между стоимостными параметрами и производительностью ); надежность и отказоустойчивость; масштабируемость; совместимость и мобильность программного обеспечения.
Описание слайда:
Чем характеризуются? отношение стоимость/производительность (баланс между стоимостными параметрами и производительностью ); надежность и отказоустойчивость; масштабируемость; совместимость и мобильность программного обеспечения.

Слайд 6


Отказоустойчивость Это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей отказоустойчивость = избыточное аппаратное и программное обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и с отказоустойчивостью, - основные в проблеме надежности.  Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных назад
Описание слайда:
Отказоустойчивость Это такое свойство вычислительной системы, которое обеспечивает ей, как логической машине, возможность продолжения действий, заданных программой, после возникновения неисправностей отказоустойчивость = избыточное аппаратное и программное обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и с отказоустойчивостью, - основные в проблеме надежности.  Главной целью повышения надежности систем является целостность хранимых в них данных назад

Слайд 7


Масштабируемость Это возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. должна обеспечиваться: архитектурой и конструкцией компьютера, соответствующими средствами программного обеспечения. Добавление каждого нового процессора в действительно масштабируемой системе должно давать прогнозируемое увеличение производительности при приемлемых затратах. назад
Описание слайда:
Масштабируемость Это возможность наращивания числа и мощности процессоров, объемов оперативной и внешней памяти и других ресурсов вычислительной системы. должна обеспечиваться: архитектурой и конструкцией компьютера, соответствующими средствами программного обеспечения. Добавление каждого нового процессора в действительно масштабируемой системе должно давать прогнозируемое увеличение производительности при приемлемых затратах. назад

Слайд 8


Совместимость и мобильность программного обеспечения вычислительная среда должна позволять гибко менять количество и состав аппаратных средств и программного обеспечения в соответствии с меняющимися требованиями решаемых задач. она должна обеспечивать возможность запуска одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах, т.е. обеспечивать мобильность программного обеспечения.  назад
Описание слайда:
Совместимость и мобильность программного обеспечения вычислительная среда должна позволять гибко менять количество и состав аппаратных средств и программного обеспечения в соответствии с меняющимися требованиями решаемых задач. она должна обеспечивать возможность запуска одних и тех же программных систем на различных аппаратных платформах, т.е. обеспечивать мобильность программного обеспечения.  назад

Слайд 9


Классификация вычислительных систем
Описание слайда:
Классификация вычислительных систем

Слайд 10


Классификация вычислительных систем Основа классификации -   соотношение между потоком команд и потоком данных. По этому признаку выделяют 4 группы ВС: с одним потоком команд и одним потоком данных (ОКОД); с одним потоком команд и множеством данных (ОКМД); с множеством команд и одним потоком данных (МКОД); с множеством команд и множеством данных (МКМД)
Описание слайда:
Классификация вычислительных систем Основа классификации -   соотношение между потоком команд и потоком данных. По этому признаку выделяют 4 группы ВС: с одним потоком команд и одним потоком данных (ОКОД); с одним потоком команд и множеством данных (ОКМД); с множеством команд и одним потоком данных (МКОД); с множеством команд и множеством данных (МКМД)

Слайд 11


С одним потоком команд и одним потоком данных (ОКОД) относятся традиционные или классические ЭВМ и построенные на их основе вычислительные системы.  Назад
Описание слайда:
С одним потоком команд и одним потоком данных (ОКОД) относятся традиционные или классические ЭВМ и построенные на их основе вычислительные системы.  Назад

Слайд 12


С одним потоком команд и множеством данных иначе называют еще системами с общим потоком команд. В них в разных процессорах выполняются одни и те же команды над разными данными. Реализуется синхронный параллельный вычислительный процесс назад
Описание слайда:
С одним потоком команд и множеством данных иначе называют еще системами с общим потоком команд. В них в разных процессорах выполняются одни и те же команды над разными данными. Реализуется синхронный параллельный вычислительный процесс назад

Слайд 13


С множеством команд и одним потоком данных принцип конвейерной обработки одной команды (функции), из которой выделены несколько операций (подфункций), путем последовательного выполнения операций на отдельных аппаратных блоках назад
Описание слайда:
С множеством команд и одним потоком данных принцип конвейерной обработки одной команды (функции), из которой выделены несколько операций (подфункций), путем последовательного выполнения операций на отдельных аппаратных блоках назад

Слайд 14


С множеством команд и множеством данных реализуется асинхронный параллельный принцип обработки данных. Особенность в том, что в них каждый процессор выполняет свою программу или участок (ветвь) одной большой программы над отдельными данными.  назад
Описание слайда:
С множеством команд и множеством данных реализуется асинхронный параллельный принцип обработки данных. Особенность в том, что в них каждый процессор выполняет свою программу или участок (ветвь) одной большой программы над отдельными данными.  назад

Слайд 15


Организация вычислений в вычислительных системах,
Описание слайда:
Организация вычислений в вычислительных системах,

Слайд 16


"модульность” и "близкодействие” - главные принципы технической реализации Возможность организации параллельных вычислений
Описание слайда:
"модульность” и "близкодействие” - главные принципы технической реализации Возможность организации параллельных вычислений

Слайд 17


Модульность Это принцип, предопределяющий формирование вычислительной системы из элементов (модулей. Функциональные и конструктивные возможности модулей, разнообразие их типов определяются исходя из требований, предъявляемых к вычислительным системам.  
Описание слайда:
Модульность Это принцип, предопределяющий формирование вычислительной системы из элементов (модулей. Функциональные и конструктивные возможности модулей, разнообразие их типов определяются исходя из требований, предъявляемых к вычислительным системам.  

Слайд 18


Модульность вычислительной системы обеспечивает: возможность использования любого модуля заданного типа для выполнения любого соответствующего ему задания; простоту замены одного модуля на другой однотипный; масштабируемость, т.е. возможность увеличения или уменьшения количества модулей; открытость системы для модернизации, исключающую ее моральное старение. назад
Описание слайда:
Модульность вычислительной системы обеспечивает: возможность использования любого модуля заданного типа для выполнения любого соответствующего ему задания; простоту замены одного модуля на другой однотипный; масштабируемость, т.е. возможность увеличения или уменьшения количества модулей; открытость системы для модернизации, исключающую ее моральное старение. назад

Слайд 19


Близкодействие Это принцип построения вычислительных систем, обусловливающий такую организацию информационных взаимодействий между модулями–вычислителями, при которой каждый из них может непосредственно (без "посредников”) обмениваться информацией с весьма ограниченной частью модулей-вычислителей Принцип близкодействия допускает реализацию механизма управления ВС, не зависящий от числа составляющих ее вычислителей. назад
Описание слайда:
Близкодействие Это принцип построения вычислительных систем, обусловливающий такую организацию информационных взаимодействий между модулями–вычислителями, при которой каждый из них может непосредственно (без "посредников”) обмениваться информацией с весьма ограниченной частью модулей-вычислителей Принцип близкодействия допускает реализацию механизма управления ВС, не зависящий от числа составляющих ее вычислителей. назад

Слайд 20


Параллелизм выполнения операций Он существенно повышает быстродействие системы; он может существенно повысить и надёжность (при отказе одного компонента системы его функцию может взять на себя другой), а также достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты сравниваться. Вычислительные системы можно разделить на две группы: многомашинные; многопроцессорные.
Описание слайда:
Параллелизм выполнения операций Он существенно повышает быстродействие системы; он может существенно повысить и надёжность (при отказе одного компонента системы его функцию может взять на себя другой), а также достоверность функционирования системы, если операции будут дублироваться, а результаты сравниваться. Вычислительные системы можно разделить на две группы: многомашинные; многопроцессорные.

Слайд 21


Многомашинная вычислительная система состоит из нескольких отдельных компьютеров. эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задачи, имеющей специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе
Описание слайда:
Многомашинная вычислительная система состоит из нескольких отдельных компьютеров. эффект от применения такой вычислительной системы может быть получен только при решении задачи, имеющей специальную структуру: она должна разбиваться на столько слабо связанных подзадач, сколько компьютеров в системе

Слайд 22


Многопроцессорная архитектура предполагает наличие в компьютере нескольких процессоров, поэтому параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, одновременно может выполняться несколько фрагментов одной задачи. Недостатком является возможность возникновения конфликтных ситуаций при обращении нескольких процессоров к одной области памяти. назад
Описание слайда:
Многопроцессорная архитектура предполагает наличие в компьютере нескольких процессоров, поэтому параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд. Таким образом, одновременно может выполняться несколько фрагментов одной задачи. Недостатком является возможность возникновения конфликтных ситуаций при обращении нескольких процессоров к одной области памяти. назад

Слайд 23


Доступ к памяти
Описание слайда:
Доступ к памяти

Слайд 24


Память - общая В системах с общей памятью все процессоры имеют равные возможности по доступу к единому адресному пространству. Вычислительные системы с общей памятью характеризуются тем, что: доступ любого процессора к памяти производится единообразно Доступ занимает одинаковое время Они называют системами с однородным доступом к памяти Это наиболее распространенная архитектура памяти параллельных ВС с общей памятью
Описание слайда:
Память - общая В системах с общей памятью все процессоры имеют равные возможности по доступу к единому адресному пространству. Вычислительные системы с общей памятью характеризуются тем, что: доступ любого процессора к памяти производится единообразно Доступ занимает одинаковое время Они называют системами с однородным доступом к памяти Это наиболее распространенная архитектура памяти параллельных ВС с общей памятью

Слайд 25


Вычислительные системы, слайд №25
Описание слайда:

Слайд 26


Достоинства и недостатки Данных подход имеет недостатки, аналогичные структуре вычислительных машин с общей шиной. Достоинством является то, что: на обмен информацией между процессорами не связан с дополнительными операциями Обмен информацией обеспечивается за счет доступа к общей общим областям памяти.
Описание слайда:
Достоинства и недостатки Данных подход имеет недостатки, аналогичные структуре вычислительных машин с общей шиной. Достоинством является то, что: на обмен информацией между процессорами не связан с дополнительными операциями Обмен информацией обеспечивается за счет доступа к общей общим областям памяти.

Слайд 27


Неоднородный доступ к памяти Существует единое адресное пространство, но каждый процессор имеет локальную память. Доступ процессора к собственной локальной памяти производится напрямую, что намного быстрее, чем доступ к удаленной памяти Такая система может быть дополнена глобальной памятью, тогда локальные запоминающие устройства играют роль быстрой кэш-памяти для глобальной памяти.
Описание слайда:
Неоднородный доступ к памяти Существует единое адресное пространство, но каждый процессор имеет локальную память. Доступ процессора к собственной локальной памяти производится напрямую, что намного быстрее, чем доступ к удаленной памяти Такая система может быть дополнена глобальной памятью, тогда локальные запоминающие устройства играют роль быстрой кэш-памяти для глобальной памяти.

Слайд 28


Распределенная память В системе с распределенной памятью каждый процессор обладает собственной памятью и способен адресоваться только к ней. каждый процессор имеет доступ только к своей локальной памяти. Доступ к удаленной памяти (локальной памяти другого процессора) возможен только путем обмена сообщениями с процессором, которому принадлежит адресуемая память.
Описание слайда:
Распределенная память В системе с распределенной памятью каждый процессор обладает собственной памятью и способен адресоваться только к ней. каждый процессор имеет доступ только к своей локальной памяти. Доступ к удаленной памяти (локальной памяти другого процессора) возможен только путем обмена сообщениями с процессором, которому принадлежит адресуемая память.

Слайд 29


Ассоциативные и матричные системы
Описание слайда:
Ассоциативные и матричные системы

Слайд 30


Общие сведения Относятся к системам класса ОКМД - с одиночным потоком команд и множественным потоком данных. Эти системы имеют одно устройство управления, которое интерпретирует команды и управляет синхронным выполнением этих команд параллельно работающими обрабатывающими устройствами. каждое устройство оперирует со своими данными, а система в целом - с большими массивами упорядоченных данных.
Описание слайда:
Общие сведения Относятся к системам класса ОКМД - с одиночным потоком команд и множественным потоком данных. Эти системы имеют одно устройство управления, которое интерпретирует команды и управляет синхронным выполнением этих команд параллельно работающими обрабатывающими устройствами. каждое устройство оперирует со своими данными, а система в целом - с большими массивами упорядоченных данных.

Слайд 31


Данные Для матричных систем эти массивы данных представляют собой матрицы слов, для систем с ансамблем процессоров, фактически, вектора слов, а для ассоциативных систем, обычно наборы двоичных разрядов.
Описание слайда:
Данные Для матричных систем эти массивы данных представляют собой матрицы слов, для систем с ансамблем процессоров, фактически, вектора слов, а для ассоциативных систем, обычно наборы двоичных разрядов.

Слайд 32


Матричные системы Организация систем этого типа: общее управляющее устройство, генерирующее поток команд, и большое число устройств работающих параллельно обрабатывающих каждый свой поток данных. В матричных вычислительных системах используется один или несколько матричных процессоров. Каждый процессорный элемент имел непосредственную связь не менее чем с четырьмя другими процессорными элементами. данные поступают на обработку от общих или раздельных запоминающих - источников данных.
Описание слайда:
Матричные системы Организация систем этого типа: общее управляющее устройство, генерирующее поток команд, и большое число устройств работающих параллельно обрабатывающих каждый свой поток данных. В матричных вычислительных системах используется один или несколько матричных процессоров. Каждый процессорный элемент имел непосредственную связь не менее чем с четырьмя другими процессорными элементами. данные поступают на обработку от общих или раздельных запоминающих - источников данных.

Слайд 33


Матричный процессор Матричный процессор представляет собой композицию устройства управления и матрицы связанных элементарных процессоров. Устройство управления предназначается для формирования единого потока команд на все процессоры матрицы. Элементарные процессоры идентичны, каждый из них включает в себя арифметико-логическое устройство и память. назад
Описание слайда:
Матричный процессор Матричный процессор представляет собой композицию устройства управления и матрицы связанных элементарных процессоров. Устройство управления предназначается для формирования единого потока команд на все процессоры матрицы. Элементарные процессоры идентичны, каждый из них включает в себя арифметико-логическое устройство и память. назад

Слайд 34


Ассоциативные системы характеризуются наличием большого числа операционных устройств, способных одновременно, по командам одного управляющего устройства вести обработку нескольких потоков данных. информация на обработку поступает от ассоциативных запоминающих устройств, характеризующихся тем, что информация из них выбирается не по определенному адресу, а по её содержимому.
Описание слайда:
Ассоциативные системы характеризуются наличием большого числа операционных устройств, способных одновременно, по командам одного управляющего устройства вести обработку нескольких потоков данных. информация на обработку поступает от ассоциативных запоминающих устройств, характеризующихся тем, что информация из них выбирается не по определенному адресу, а по её содержимому.

Слайд 35


Как выбираются данные? Доступ к ячейкам АЗУ осуществляется не по адресу, а по их содержимому, точнее — по ассоциативному признаку (поисковому образу), соответствующему хранимой в ячейке информации. Если в ячейке содержится информация, содержащая заданный признак, эта информация считывается. Поиск ассоциативного признака выполняется по всем ячейкам массива памяти, считывание осуществляется одновременно из всех найденных ячеек массива памяти.
Описание слайда:
Как выбираются данные? Доступ к ячейкам АЗУ осуществляется не по адресу, а по их содержимому, точнее — по ассоциативному признаку (поисковому образу), соответствующему хранимой в ячейке информации. Если в ячейке содержится информация, содержащая заданный признак, эта информация считывается. Поиск ассоциативного признака выполняется по всем ячейкам массива памяти, считывание осуществляется одновременно из всех найденных ячеек массива памяти.

Слайд 36


Конвейеризация вычислений = повышение эффективности
Описание слайда:
Конвейеризация вычислений = повышение эффективности

Слайд 37


Идея Идея конвейерной обработки заключается в выделении отдельных этапов выполнения общей операции, причем каждый этап, выполнив свою работу, передавал бы результат следующему, одновременно принимая новую порцию входных данных
Описание слайда:
Идея Идея конвейерной обработки заключается в выделении отдельных этапов выполнения общей операции, причем каждый этап, выполнив свою работу, передавал бы результат следующему, одновременно принимая новую порцию входных данных

Слайд 38


Зачем? Получаем очевидный выигрыш в скорости обработки за счет совмещения прежде разнесенных во времени операций.
Описание слайда:
Зачем? Получаем очевидный выигрыш в скорости обработки за счет совмещения прежде разнесенных во времени операций.

Слайд 39


Технология Термин конвейеризация относится к методам проектирования, в результате применения которых в вычислительной системе обеспечивается совмещение различных действий по вычислению базовых функций за счет их разбиения на подфункции. При этом полагается, что: вычисление базовой функции эквивалентно вычислению некоторой последовательности подфункций, величины, являющиеся входными для данной подфункции, являются выходными величинами той подфункции, которая предшествует данной в процессе вычисления; никаких других взаимосвязей, кроме обмена данными, между подфункциями нет;
Описание слайда:
Технология Термин конвейеризация относится к методам проектирования, в результате применения которых в вычислительной системе обеспечивается совмещение различных действий по вычислению базовых функций за счет их разбиения на подфункции. При этом полагается, что: вычисление базовой функции эквивалентно вычислению некоторой последовательности подфункций, величины, являющиеся входными для данной подфункции, являются выходными величинами той подфункции, которая предшествует данной в процессе вычисления; никаких других взаимосвязей, кроме обмена данными, между подфункциями нет;

Слайд 40


Суперскаляризация = повышение эффективности
Описание слайда:
Суперскаляризация = повышение эффективности

Слайд 41


Что это? Процессоры с несколькими линиями конвейера получили название суперскалярных. Во многих вычислительных системах, наряду с конвейером команд, используются конвейеры данных. Сочетание этих двух конвейеров дает возможность достичь очень высокой производительности на определенных классах задач, особенно если используется несколько различных конвейерных процессоров, способных работать одновременно и независимо друг от друга.
Описание слайда:
Что это? Процессоры с несколькими линиями конвейера получили название суперскалярных. Во многих вычислительных системах, наряду с конвейером команд, используются конвейеры данных. Сочетание этих двух конвейеров дает возможность достичь очень высокой производительности на определенных классах задач, особенно если используется несколько различных конвейерных процессоров, способных работать одновременно и независимо друг от друга.

Слайд 42


Суперскалярным называется центральный процессор (ЦП), который одновременно выполняет более чем одну скалярную команду. Структура типичного суперскалярного процессора
Описание слайда:
Суперскалярным называется центральный процессор (ЦП), который одновременно выполняет более чем одну скалярную команду. Структура типичного суперскалярного процессора

Слайд 43


Вычислительные системы, слайд №43
Описание слайда:

Скачать

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию