Arquitecturas de múltiples procesadores

Este tipo de arquitectura de computación permite procesar instrucciones y datos simultáneamente, siempre que el problema lo permita. Esto implica que la construcción de un programa, con instrucciones en paralelo, descompondrá el problema en tareas de menor complejidad que se ejecutarán simultáneamente. Hablamos del paralelismo de tareas, ya que en el mundo de la computación el paralelismo se puede aplicar a otras áreas.

 

Las clasificaciones más conocidas son las de:

 

Michael J. Flynn (1.972). La clasificación se basa en el flujo de datos e instrucciones del sistema. El flujo de instrucciones es el conjunto de instrucciones ejecutadas secuencialmente, en un único procesador, y el flujo de datos es el flujo secuencial de datos requeridos por las instrucciones. Las clasifica en cuatro tipos:

 

  • SISD (Single Instruction stream, Single Data stream). El flujo es único tanto de instrucciones como de datos, en cualquier momento sólo se está ejecutando una única instrucción.

Mono Procesador

 

  • MISD (Multiple Instruction stream, Single Data stream). El flujo es múltiple en instrucciones pero único en datos. Varias instrucciones actúan sobre el mismo y único flujo de datos. Esta arquitectura es teórica, no existen ejemplos que funcionan según este modelo (1.972).

Procesador en Serie

 

  • SIMD (Single Instruction stream, Multiple Data stream). El flujo de instrucción es único pero el de datos es múltiple. Una instrucción se aplica a distintos datos.

Procesador Matricial

 

  • MIMD (Multiple Instruction stream, Multiple Data stream). El flujo de instrucciones es múltiple y el flujo de datos también. Es la arquitectura de mayor eficiencia.

Multi Procesador

 

UC=Unidadde Control, UP=Unidad de Procesamiento UM=Unidad de Memoria EP=Elemento de Proceso ML=Memoria Local FI=Flujo de Instrucciones FD=Flujo de datos

 

 

 

Andrew Stuart Tanenbaum. La clasificación de Flynn no cubre las nuevas arquitecturas y Tanenbaum realiza una clasificación extendida de la siguiente forma:

 

Clasificación de Tanenbaum
Clasificación de Tanenbaum

 

  • UMA (Uniform Memory Access). Acceso uniforme a memoria. La memoria física está compartida por todos los procesadores que tienen el mismo tiempo de acceso.
  • COMA (Cache Only Memory). Acceso solo a memoria cache.
  • NUMA (NonUniform Memory Access). Acceso no uniforme a memoria. La memoria es compartida pero el tiempo de acceso varía.
  • COW (Cluster of Workstations). Grupo de estaciones de trabajo.
  • MPP (Massively Parallel Processors). Procesadores en paralelo.
  • CC-NUMA (Cache Coherent NUMA) Memoria temporal
  • NC-NUMA (No Cache NUMA). Sin memoria temporal.

 

A partir de la clasificación Tanenbaum tenemos otras:

 

  • ANN ( Artificial Neural Network). Redes neuronales.
  • Fuzzy Logic Systems (FLS). (Logica Difusa). Computadores ternarios, inteligencia artificial.