CLASSIFICASSÃO DE FLYNN

Taxonomia de Flynn

Introdução ao Processamento Paralelo e de Alto Desempenho

CLASSIFICAÇÃO DE  FLYNN

PARA ARQUITETURAS PARALELAS DE COMPUTADORES

01.  SISD

Na classe SISD (Single Instruction,  Single Data), um único fluxo de instruções atua  sobre um único fluxo de dados.

Corresponde ao tradicional modelo Von Neumann. Um

processador executa seqüencialmente um conjunto de instruções sobre um conjunto de dados.

Exemplo:

-  Computadores com um processador (PC’s e Mainframes).

02.            SIMD

 Na classe SIMD (Single Instruction, MultipleData), uma única instrução é  executada ao mesmo tempo sobre múltiplos dados.

   Envolve múltiplos processadores (escravos) sob o co

ntrole de uma única unidade de controle (mestre) executando simultaneamente a mesma instrução em diversos conjuntos de

dados. Arquiteturas SIMD são utilizadas para manipulação de matrizes e processamento de imagens.

Uma única unidade de controle busca a instrução que

comanda varias unidades aritméticas que executam em paralelo, cada uma delas com seus próprios dados;

Exemplo:

- Arrayde processadores (vetoriais e matriciais) e alguns

supercomputadores;

 03.  MISD

      

Na classe MISD (MultipleInstruction, SingleData), múltiplos

fluxos de instruções atuam sobre um único fluxo de  dados.

Envolve múltiplos processadores executando diferent

es instruções em um único conjunto de dados. Geralmente, nenhuma arquitetura é classificada como MISD, isto é, não existem representantes desta categoria. Alguns autores cons

ideram arquiteturas pipeline como exemplo deste tipo de organização.

04.       MIMD

    Em uma máquina MIMD (Multiple Instruction, Multiple Data),

cada unidade de controle C recebe um fluxo de instruções  próprio  e repassa-o para sua unidade processadora P.

Envolve múltiplos processadores executando diferentes instruções em diferentes conjuntos de dados, de maneira independente. Esta classe engloba a maioria doscomputadores paralelos.

Os sistemas distribuídos estão nesta categoria, ou um conjunto de computadores  independentes, cada um com seu contador de programa, conjunto de instruções e dados.

Esta categoria dividi-se em duas categorias por tipo de memória:

- Memória Compartilhada: Espaço de endereçamento compartilhado;

- Memória Local ou Individual: espaço de endereçame

nto próprio.

RESUMINDO  PODEMOS TER O SEGUINTE RELATO:

MIMD versus SIMD

Ambos os tipos de organizações computacionais apresentam vantagens e desvantagens. Arquiteturas SIMD, por apresentarem fluxo único de instruções, oferecem facilidades para a programação e depuração de programas paralelos. Além disso, seus elementos de processamento são simples, pois são destinados à computação de pequena granulação. Por outro lado, arquiteturas MIMD apresentam grande flexibili

dade para a execução de algoritmos paralelos (arquiteturas SIMD geralmente se destinam a processamento de propósito específico), e apresentam bom desempenho em virtude de seus elementos de processamento serem

assíncronos.

A classificação de Flynn apresenta alguns problemas. Ela não é abrangente o suficiente para incluir alguns computadores modernos (por exemplo, processadores vetoriais e máquinas de fluxo de dados), falhando também, no que concerne a

extensibilidade da classificação. Outro inconveniente desta classificação é a falta de hierarquia. A classificação MIMD, por exemplo, engloba quase todas as arquiteturas paralelas sem a

presentar subníveis. No entanto, apesar de antiga (proposta em 1972), a classificação de Flynn é bastante concisa e a mais utilizada.

A fim de acrescentar novas arquiteturas paralelas

surgidas, sem descartar a classificação de Flynn (visto que esta é muito difundida), Duncan propôs uma classificação mais completa, e que permite apresentar uma visão geral dos estilos

de organização para computadores paralelos

da atualidade.