Вычислительные системы Кр1. Задание 1 Опишите ваше понимание архитектуры средств обработки данных и приведите примеры архитектур. Архитектура средств обработки данных указывает и распределяет информационный поток на подкатегории,
 Скачать 15.63 Kb.
|
|
Задание №1 Опишите ваше понимание архитектуры средств обработки данных и приведите примеры архитектур. Архитектура средств обработки данных – указывает и распределяет информационный поток на подкатегории, которые в свою очередь регистрируются и обрабатываются в своих отдельных и особых блоках. Как пример можно привести перевод денег она же транзакция. Задание №2 Ответьте на вопросы (в произвольной форме своими словами): 1. Чем отличается векторный процессор от скалярного? На вход векторных процессоров подается массив данных, он же вектор. А на вход скалярных процессоров подается единичный операндом в 1 единицу времени 2. Что такое суперскалярный процессор, и его отличие от скалярного? Суперскалярный процессор – это тот же скалярный процессор, однако он способен выполнять несколько операций параллельно в 1 единицу времени. 3. Какие виды памяти вы знаете (перечислите и кратко охарактеризуйте)? Кэш – память – она же буферная память небольшой емкости. Внутренняя память – предназначена для приема, хранения и выдачи информации, используемой процессором. Внешняя память – преднозначена для длительного хранения больших объемов информации. Общая или разделяемая память МВС – внутренняя память, к которой имеют доступы процессоры, входящие в состав МВС 4. Чем и в каких единицах определяется производительность? Единицами измерения производительности процессоров являются Герцы – Гц 5. Что такое VLIW -процессор? Как готовится «большое командное слово»? Это архитектура процессоров содержит несколько вычислительных устройств. Характеризуется тем, что одна инструкция процессора содержит несколько операций, которые выполняются параллельно. Достигается это путем указаний блока команд для каждого процессора отдельно, обычно последовательно, через запятую. Минусом является длина инструкции, порой достигающая 256 бит. 6. Что такое конвейера команд? Как он работает? Сложные инструкции процессора представляются в виде более простых стадий. Так инструкция выполняется не последовательно, а разу за следующей или же полностью параллельного выполнения команд. Инструкция выполняется со скоростью самой медленной стадии, однако скорость выполнения быстрее чем полноценное последовательное выполнение. Задание №3 Дайте краткую обобщающую характеристику Фон-Неймановской архитектуры. Архитектура Фон-Неймана характеризуется принципом хранения данных и инструкций в одной памяти. Задание №4 Ярусно-параллельная форма (ЯПФ). Представление программы в Яруснопараллельной форме. Уровни параллелизма в ВС при решении прикладных задач. Закон Амдала. Яруснопараллельная форма – представление инструкции в виде графов, при этом инструкция разбивается на более простые задачи (графы). На 0 ярусе выполняются базовые команды, на 1 ярусе – команды, полученные из 0 яруса и так до тех пор, пока инструкция не будет выполнена. Уровни параллелизма: Микроуровневый параллелизм –увеличение числа инструкций, выполняемых в единицу времени путем создания конвейера команд Параллелизм уровня команд – реализуется посредством размещения в процессор сразу нескольких конвейеров. Параллелизм уровня потоков и уровня заданий - применяется в процессорах класса MIMD Закон Амдала – иллюстрирует ограничение роста производительности вычислительной системы с увеличение количества вычислили. Закон гласит что ускорение выполнения программы за счет распределения вычислений по разным вычислителям ограничено временем, необходимым для выполнения последовательных инструкций. Задание №5 Ответьте на вопросы (в произвольной форме своими словами): 1. Чем характеризуется вычислительная система? Это совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования и ПО. 2. Что такое параметры вычислительной системы и какие они бывают? Параметры вычислительной системы указывают на общую мощность работы данной системы, помогая пользователю выбрать модель, подходящую по характеристикам. Основные параметры: - Производительность - Время ответа - Надежность - Стоимость 3. Производительность вычислительной системы, как она бывает и в чём измеряется? Это количественная характеристика скорости выполнения определённых операций на компьютере. Мощность измеряется во Флопсах. 4. Какие особенности применения MIPS и MFLOPS в оценке производительности ВС Вы знаете? MFLOPS – используется только для проверки производительности научно-технический задач, так как представляет собой пакет из миллиона элементарных арифметических операций над числами с плавающей точкой в секунду. MIPS же является пакетом из миллиона команд в секунду. Результаты довольно некорректны, так как такой метод зависит от команд самого процессора. 5. Аналитическая оценка производительности вычислительной системы, её достоинства, недостатки и применение. Аналитическая оценка производительности – построение математической модели поведения ВС с заранее предусмотренными ограничениями. Метод является самым распространённым в научных кругах, однако имеет ряд минусов: - Сложность построения модели. Если ВС является большой и комплексной, то модель разбивают, а после объединяют оценку работы, ссылаясь на все полученные модели. – Сложность выбора мат аппарата и высокая трудоемкость при создании модели в целом. Задание №6 Расскажите о тестах и тестовой оценке производительности ВС. Компания SPEC создала несколько тестовых пакетов. GPU 2000 – состоит из 2х групп тестов для оценок производительности как систем с плавающими точками, так и для систем на целочисленных операциях. Так же эти тесты прошли на «идеальной машине». Оценка SPECint 2000 расчитывается путем деления результата времени выполнения идеальной машины на время выполнения тестируемой. Тем самым получается отношения идеальной машины к тестируемой. |