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Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Chinese Academy of Sciences 回顾上次讲的内容 并行计算机的体系结构 1.Flynn 分类法 1966年Flynn[1]按照指令流和数据流的多倍性概念将计算机系统结构进行 了分类。其中，指令流系指机器所执行的指令序列，数据流系指指令流所调 用的数据序列，而多倍性系指机器的瓶颈部件上所可能并行执行的最大指令 或数据的个数。根据指令流和数据流的不同组合，计算机系统可分为: 单指令流单数据SISD (Single Instruction Stream Single Data Stream); 单指令流多数据流SIMD (Single Instruction Stream Multiple Data Stream); 多指令流单数据流MISD (Multiple Instruction Stream Single Data Stream); 多指令流多数据流MIMD (Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream); 其中，SISD就是传统的单处理机(又叫串行机或顺序机)，MISD 是一种不 太实际的计算机，但也有的学者把超标量机和脉动（Systolic ）阵列机归属 于此类，而SIMD和MIMD就是重点。 2 ，当代并行机系统: 1），历史上曾经风行一时的并行向量机PVP(Parallel Vector Processor)和SIMD 计算机，而MIMD类型的并 行机却占了主导地位。 2 ）当代的主流并行机是可扩放的并行计算机(Scalable- Parallel Computer)，包括： A)共享存储的对称多处理机SMP(Symmetric Multiprocessor); B)分布存储的大规模并行机MPP(Massively Parallel Processor); C)分布式共享存储DSM (Distributed Shared Memory) D)多处理机和工作站机群COW E) 刚刚兴起的跨地域性的、用高速网络将异构性 计算节点连接起来满足用户分布式计算要求的所谓网格 计算环境GCE(Grid Computational Environment)。 （软硬件处理 单元并行） （1）位级并行（1970-1986）：直到大约1986年之前，处 理器芯片上位并行占主导地位，4位微处理器芯片不断由8位 和16位微处理器芯片所代替。到80年代中期32位的微处理器 已出现，10年之后才出现部分采用64位操作的芯片。将来使 用128位似乎就够了。 （2 ）指令级并行 （80年代中期-90年代中期）：并发地执行 好几条机器指令的部分叫做指令级并行。 RISC方法展示了平均几乎每个周期可执行一条指令。 RISC微处理器性能的进展，开拓了指令级并行度。 (3)线程级并行 （2000年以后）:每个进程并发多个 线程，结合目前的Hyper-threading technology, IBM Power-PC 大型并行机系统结构一般可分为6类： 1. 单指令多数据流机SIMD （Single-Instruction Multiple- Data）； 2. 并行向量处理机PVP （Parallel Vector Processor）； 3. 对称多处理机SMP （Symmetric Multiprocessor ）； 4. 大规模并行处理机ＭPP(Massively Parallel Processor)； 5. 工作站机群COW (Cluster of Workstation) 6. 分布式共享存储DSM (Distributed Shared Memory)多 处理机。 SIMD 计算机多为专用，其余的５种均属于多指令多数 据流MIMD(Multiple-Instruction Multiple-Data)计算机。 并行计算机访存模型 内存结构模型，访存模型是实际并行计算机系统结 构的两个方面。 1. 均匀存储访问模型