La taxonomía de Flynn clasifica las arquitecturas de las computadoras según la presencia de únicos o múltiples flujos de datos e instrucciones.
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Taxonomía de Flynn
Es la clasificación más extendida del paralelismo:
Distingue entre instrucciones y datos
Estos pueden ser simples o múltiples
CLASIFICACIONES
Las cuatro clasificaciones definidas por Flynn se basan en el número de instrucciones concurrentes (control) y en los flujos de datos disponibles en la arquitectura:
SISD (Una instrucción, un dato)
Computador secuencial que no explota el paralelismo en las instrucciones ni en flujos de datos. Ejemplos de arquitecturas SISD son las máquinas con uni-procesador o monoprocesador tradicionales como los antiguos mainframe (Computadora central) Este es el modelo tradicional de computación secuencial donde una unidad de procesamiento recibe una sola secuencia de instrucciones que operan en una secuencia de datos.
SIMD (Single Instruction Multiple Data)
De instrucción única para Datos múltiples Las máquinas SIMD tienen varias ALU para llevar a cabo una instrucción con diferentes conjuntos de datos en forma simultánea. El tipo de memoria que estos sistemas utilizan es distribuida.
MISD (Multiple Instrucion Single Data)
Múltiples Instrucciones – Datos Únicos Secuencias de instrucciones pasan a través de múltiples procesadores.
MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)
Múltiples instrucciones - Múltiples Datos Este tipo de computadora es paralela al igual que las SIMD, la diferencia con estos sistemas es que MIMD es asíncrono. No tiene un reloj central.
Clasificación de Los MIMD
Los sistemas MIMD se clasifican en:
Sistemas de Memoria Compartida.
Sistemas de Memoria Distribuida.
Sistemas de Memoria Compartida Distribuida.
Sistemas de Memoria Compartida.
En este tipo de sistemas cada procesador tiene acceso a toda la memoria, es decir hay un espacio de direccionamiento compartido. Se tienen tiempos de acceso a memoria uniformes ya que todos los procesadores se encuentran igualmente comunicados con la memoria principal y las lecturas y escrituras de todos los procesadores tienen exactamente las mismas latencias
Sistemas de Memoria Distribuida
Estos sistemas tienen su propia memoria local. Los procesadores pueden compartir información solamente enviando mensajes, es decir, si un procesador requiere los datos contenidos en la memoria de otro procesador, deberá enviar un mensaje solicitándolos. Esta comunicación se le conoce como Paso de Mensajes.
Sistemas de Memoria Compartida Distribuida
Es un clúster o una partición de procesadores que tienen acceso a una memoria compartida común pero sin un canal compartido. Esto es, físicamente cada procesador posee su memoria local y se interconecta con otros procesadores por medio de un dispositivo de alta velocidad, y todos ven las memorias de cada uno como un espacio de direcciones globales. SISD –
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Son los más Populares y extendidos Se refiere a las computadoras convencionales de Von Neuman. Todas las computadoras tradicionales de un procesador caen dentro de esta categoría. Ejemplo: PC’s.
Características del modelo SISD:
La CPU procesa únicamente una instrucción por cada ciclo de reloj
Únicamente un dato es procesado en cada ciclo de reloj
Es el modelo más antiguo de computadora y el más extendido
SIMD –
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Este tipo se refiere a procesadores con unidad de instrucción que busca una instrucción y después instruye a varias unidades de datos para que la lleven a cabo en paralelo. Cada una con sus propios datos. Es un arreglo de procesadores. Cada procesador sigue el mismo conjunto de instrucciones. Diferentes elementos de información son asignados a cada procesador. Utilizan memoria distribuida.
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Típicamente tienen miles procesadores simples. Son utilizadas en redes neuronales.
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MISD
Las computadoras MIMD pueden ser utilizadas en aplicaciones con información en paralelo, o con tareas en paralelo.
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Ninguna de las computadoras conocidas se ajusta a este modelo.
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No son usadas, y no son significativas.
MIMD •
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Se puede decir que MIMD es un súper conjunto de SIMD. Diferentes elementos de información se asignan a diferentes procesadores.
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Pueden tener memoria distribuida o compartida.
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Cada procesador MIMD corre casi independientemente de los otros.
