logo
quest_KG_2010

6. Кластеры процессоров цифровой обработки

Для увеличения вычислительной мощности ПЦОС (процессор цифровой обработки сигналов) традиционные способы используются редко. Повышение тактовой частоты не приводит к желаемому результату потому что возрастает тепловыделение и возникает проблема обращения к памяти. Так как немногие классические ПЦОС имеют вообще кеш-память, проблема часто решается установкой на плате больших объёмов статической памяти, или же уступками в вопросах тепловыделения - например, размещаем 8Мбит Кеш на кристалле процессора.

Есть и принципиально иной случай: многопроцессорные системы. Но, если в случае с МКМД-ЭВМ (множественный поток инструкций/данных) основным решением является общая память, а в транспьютерах соединение производится через специальные устройства ввода-вывода - линки, которые прямо соединяют процессор с процессором, в кластерах ПЦОС используется и тот, и другой способы.

Рассмотрим кластер AD ADSP-2106x SHARC. Каждый процессор ADSP-2106x имеет следующие характеристики:

Каждый кластер объединяет от 2 до 6 процессоров. Процессоры связаны общей шиной. Каждый процессор имеет по 2 Мбит локальной памяти, доступ к которой происходит по внутренним шинам. Каждый процессор может прочитть или изменить память другого процессора с помощью доступа по общей шине. Имеется 2 Мбит общей памяти, доступ к которой происходит только по общей шине. Кроме того, каждый процессор может послать прерывание другому процессору.

Дополнительно процессоры имеют по 2 или 4 линка, с помощью которых они могт связываться напрямую с процессорами своего кластера, или чужого кластера.

Таким образом, в кластере ПЦОС связь происходит как с помощью общей памяти, так и с помощью линков - как транспьютеры. Аналогичную структуру имеет кластер TI TMS320C6x, в котором может объединяться до 8 процессоров.