Лекция 19. Агрегативные средства вычислительной техники (асмт-пс)

19.1.Агрегативные системы ПС320

Интеграция элементной базы привела к моральной смерти агрегатированных средств вычислительной техники, но большое периферийное оборудование для обслуживания производственных процессов имелось, поэтому, как бы продолжением этой серии является разработка перестраиваемых структур (ПС) использующих определенные наработки старой серии. Причем взяли за основу даже некоторые программные пакеты из этих машин М-ХХХ и некоторых моделей СМ. Основное отличие новых разработок — это многопроцессорные вычислительные комплексы, ориентированные на «быстрые» вычисления. Поскольку элементная база в тот момент ограничивалась простыми микропроцессорами, за основу в них была взята серия 1804 т.к. позволяла получать высокую разрядность (16…32) при приемлемом быстродействии. Так как задержка в схемах 1804 порядка 40ns особого быстродействия элементная база не обещала. Интегральные схемы ОЗУ — 565, 541 серий ограничивали цикл процессора величиной порядка 400ns. Отсюда, для повышения быстродействия было взято направление параллельных структур. В силу того, что 1804 секция в этих системах достаточно много микропрограммного управления. Первым представителем этого направления считается быстродействующая векторная вычислительная система ПС320. В основу ПС320 положена разработка векторной ЭВМ с набором скалярных, векторных и матричных операций. Кроме того, центральный процессор расширен аппаратными средствами для векторных операций, т.е. в рамках комплекса сделан упор на аппаратную реализацию длинных процедур. В одном процессоре объединены две группы операций: скалярные и векторные, что позволило несколько снизить аппаратные затраты. При этом выполняется совместная обработка адресов, выборка и запись данных.

Внутримашинная магистраль объединяет основные модули системы: управляющий процессор; центральный процессор, состоящий из скалярного и векторного сопроцессоров; наращиваемое модульное ОЗУ и системный адаптер. Количество центральных процессоров может быть увеличено до нескольких десятков. Информация по внутримашинной магистрали передается между процессорами, ОЗУ, при этом формат — фиксированная запятая 16 разрядов, плавающая запятая 32 разряда. Высокая производительность (до 10⁶ FPO) обеспечивается конвейерной обработкой массива данных, разделение центральных процессоров на два (векторный и скалярный), которые обрабатывают информацию одновременно. Системный адаптер связывает основную магистраль с стандартным интерфейсом И41, что позволяет подключать через периферийные процессоры (каналы) различные унифицированные внешние устройства: накопители на дисках, устройства печати, клавиатуры и т.д. Две магистрали, внутренняя и внешняя, позволяют одновременно передавать различную информацию, например, адреса процессору и каналу. Операции ввода-вывода совмещаются с обработкой. В системе предусмотрен контроль передачи информации в ОЗУ (используются коды Хэмминга). Контролем охвачен и каждый процессор, при этом если процессор отказывает он отключается от магистрали. Программное обеспечение позволяет синхронизировать и планировать обработку как на одном центральном процессоре, так и на параллельно включенных (теоретически до 512 процессоров) процессорах. Модульный принцип построения комплекса позволяет изменять его характеристики. Реальная производительность оценивается пропускной способностью шины до 10 Мб в секунду. ОЗУ модульное. В комплексе объем до 4 Мбайт 16 разрядных слов. Поскольку центральный процессор на секциях, управление на уровне микрокоманд. Программное обеспечение и система команд предусматривают язык ассемблера, язык ФОРТРАН.

Операционная система совместима с ОС DEMOS. Основные параметры:

тип данных: целые числа, числа с фиксированной запятой, числа с плавающей запятой;

Представление: комплексные числа, векторы, матрицы;

Время выборки с контролем 400ns;

Дата добавления: 2014-01-11