Кирпичи для PC

Сергей Мишко (msn@univ.kiev.ua)

Спецвыпуск: Хакер, номер #055, стр. 055-036-4

Классификация Флинна

Существует множество различных критериев, по которым можно классифицировать вычислительные машины, и компьютерная архитектура - только один из них. Компьютерные архитектуры тоже можно классифицировать по-разному, в числе прочих есть система Флинна. В ее основе лежит способ обработки компьютером потоков команд и потоков данных. Различают четыре таких способа (читай "архитектуры").

SISD

Single Instruction Stream - Single Data Stream - один поток команд, один поток данных. Название архитектуры говорит само за себя: она самая простая из всего списка. По сути, все персональные однопроцессорные компьютеры являются последовательными по своей природе, если не учитывать такие расширения, как наборы инструкций для обработки нескольких потоков целочисленных или вещественных данных, технологии НТ (Hyper-Threading Technology) и процессоры с несколькими ядрами. Использование конвейеров в современных процессорах для ПК не меняет ситуацию: система по-прежнему оперирует только с одним потоком команд и одним потоком данных.

SIMD

Single Instruction Stream - Multiple Data Stream - один поток команд, множество потоков данных. Типичным примером SIMD-архитектуры являются векторные компьютеры. В соответствии с аббревиатурой они состоят из одного командного процессора и нескольких процессорных элементов для обработки данных. Инструкции поступают командному процессору, который их исполняет и выделяет из них данные. Если таковые существуют, командный процессор рассылает их на процессорные элементы для обработки данных. В результате в этих архитектурах логика вычислений и арифметика разделены между различными процессорами, что является бесспорным преимуществом.

МISD

Multiple Instruction Stream - Single Data Stream - множество потоков команд, один поток данных. Чрезвычайно экзотический тип архитектур, практически не встречается на практике. Примером может служить массив процессоров, каждый из которых получает команду от одного соседа и после ее выполнения передает другому.

МIМD

Multiple Instruction Stream - Multiple Data Stream - множество потоков команд, множество потоков данных. Наконец, последний в списке тип архитектур является не менее распространенным, чем первый. Он объединяет симметричные параллельные системы с несколькими процессорами, кластеры и т.п.

Восхождение на Эльбрус

После самых современных архитектур я вдруг возвращаюсь к отечественным разработкам. Не стреляй. Да, лидерство российской науки в IT почти ушло в небытие, но все-таки ведущие мировые IT-компании охотно приглашают к себе на работу лучшие умы из нашей страны.

Яркий пример таких лучших умов - Борис Арташесович Бабаян, член-корреспондент Российской Академии Наук (РАН), доктор технических наук, ведущий ученый с мировым именем в области микропроцессорных архитектур. Бабаян - обладатель 11-ти американских и пяти российских патентов. Сейчас руководит подразделением в компании Intel, которое занимается архитектурами, а также технологиями двоичной компиляции и безопасных вычислений для борьбы с компьютерными вирусами. Недавно Intel присудила ему почетное звание Intel Fellow, которого во всем мире удостоились лишь 41 человек.