Барский А.Б. Архитектура параллельных вычислительных систем

2-е изд. — М.: Интуит, 2016. — 298 c. — ISBN 978-5947745467, 5947745461.Излагаются основные структурные решения, воплощенные в параллельных вычислительных системах и способствующие их высокой производительности. Изучаются основные популярные архитектуры. Исследуются принципы оптимизации выполнения параллельных программ.
Производится классификация параллельных вычислительных систем и способов распараллеливания. Приводятся «исторические» примеры параллельных ВС.
Изучается проблема распараллеливания на уровне исполнительных устройств. Рассматривается организация конвейеров операций, векторных конвейеров, выполнения операций на стеке. Исследуются принципы динамического распараллеливания в многофункциональном арифметическо-логическом устройстве.
Изучаются принципы «статического» составления потактового расписания работы процессора, управляемого в каждом такте. Такая компоновка командных слов характерна для суперскалеров VLIW- и EPIC-архитектуры. Освещается проблема организации интенсивного ветвления вычислений с помощью команды выполнения логического оператора и механизма предикатов, без традиционного использования команд условного перехода. Иллюстрируется возможность эффективного программирования конкретных задач.
Рассматриваются некоторые «нетрадиционные» архитектуры, отражающие альтернативный поиск и эффективные решения при создании современных архитектур многопроцессорных вычислительных систем.
Рассматривается проблема использования языка высокого уровня в качестве ассемблера - единственно доступного языка пользователя, включающего сложные алгоритмические конструкции. Аппаратная поддержка такого языка выполнена в отечественном семействе «Эльбрус».
Обсуждается проблема практического применения принципа data flow при построении асинхронных вычислительных систем. Приводятся примеры программирования.
Рассматривается архитектура вычислительной системы, основанная на принципе SPMD - «одна программа – много потоков данных». Анализируется возможность применения SPMD-технологии к решению задач логического вывода. Рассматривается проблема когерентности кэш-памяти в многопроцессорной системе.
Для студентов старших курсов технических и экономических вузов, аспирантов и инженеров-исследователей.Введение.
Параллельные структуры вычислительных систем.
Микропроцессорные системы и способы распараллеливания.
Распараллеливание в ВС на уровне исполнительных устройств.
Параллельная обработка стека и статическое распараллеливание в решающем поле.
Аппаратная поддержка языка пользователя — основная концепция мультипроцессорных систем.
Оптимальное потактовое расписание выполнения работ в многофункциональном арифметическо-логическом устройстве.
Оптимальное программирование в архитектуре управления каждым тактом.
Оптимальное программирование проц ессоров ЕР1C-архитектуры.
Вычислительные системы нетрадиционной архитектуры.
Асинхронная ВС на принципах «data flow».
Программирование задач для асинхронной ВС архитектуры «data flow».
SPMD -технология на базе симметричной ВС.
Задача логического вывода и когерентность кэш-памяти в ВС SPMD -архитектуры.
Список литературы.