Paralelismo

PARALELISMO

Com as limitações dos materiais utilizados na fabricação de processadores, notou-se que não seria possível aumentar a frequência dos processadores para ganhar desempenho. Partiu-se então para outras abordagens, como por exemplo, a Paralelização. O paralelismo computacional é uma forma pela qual a demanda de atividades é atendida através do uso simultâneo de vários recursos para solução de um problema.

1 – O que são Processamentos Paralelos?

São processamentos realizados simultaneamente por dois ou mais processadores que interagem entre si para desempenhar uma mesma tarefa, portanto, fazendo com que o processamento seja muito mais rápido obtendo assim um maior desempenho.

2- Quais foram os Postulados de Von Neumann?

1º Um único controle centralizado (uma só CPU)

2º Uma única memória para dados e instruções

3º As instruções devem fazer operações elementares sobre os dados

3- O que significa a Lei de Amdhal?

A lei de Amdhal significa que o ganho de desempenho é possível de um dado melhoramento é limitado pela fração de tempo que a característica melhorada é usada, ou seja, não é possível executar todas as tarefas de processamento de maneira paralela, existem tarefas de processamento que só são executadas de maneira sequencial.

4- Qual a classificação de Computadores Paralelos?

Computadores paralelos são classificados em quatro grupos baseado no fluxo de instruções e de dados que se apresentam, e são definidos como TAXONOMIA DE FLYNN.

São eles:

1-SISD (Single instruction single data)

É um dos tipos de arquitetura mais simples, que opera apenas um dado a cada instrução, os processadores com esta característica, só aplicam uma instrução por ciclo nos dados de entrada, e, portanto, a sua capacidade de calculo é muito baixa (Uma cadeia de instrução manipula uma cadeia de dados).

FI

FI FD

FI- Fluxo de instruções M- memória

FD-Fluxo de dados UC- Unidade de Controle

UP- Unidade de processamento

2-SIMD (single instructions stream multiple data stream)

Uma cadeia de instrução que manipula um conjunto de cadeia de dados.

A característica destas maquina é que possuem apenas uma unidade de controle a qual executa apenas uma unidade de cada vez, mas, cada instrução opera sobre vários dados.

3-MISD (Multiple instruction stream single data stream)

Um conjunto de cadeia de instrução manipula uma cadeia de dados

Geralmente nenhuma arquitetura utiliza esta categoria, alguns autores consideram o pipeline como sendo um exemplo deste tipo de arquitetura.

4-MIMD (Multiple instruction stream multiple data stream)

Um conjunto de cadeias de instrução manipula um conjunto de cadeia de dados.

É a categoria na qual se enquadra a maioria dos computadores que utilizam a arquitetura paralela.

O MIMD se subdivide ainda em outras duas categorias:

MIMD Multiprocessadores (espaço de endereçamento único)

MIMD Multicomputadores (múltiplos espaços de endereçamento)