1. IlliavIV阵列机
  1963年,美国西屋电器公司提出"Slotnick,The SOLOMON Computer,Simultaneous Operation linked Ordinal Modular Network"。1966年美国国防远景研究规划局ARPR与伊利诺依大学签定合同。原计划:256个PE,每个PE每240ns处理一个64位的浮点数,每个局部存储器PEM为2K′64位,总的原算速度为1GFLOPS。
图10.6 Illiac IV系统总框图

  美国Burroughs公司和伊利诺依大学于1972年共同设计和生产,1975年实际投入运行。用了4倍的经费,只达到1/20的速度。只实现了8′8=64个PE,只达到50MFLOPS。

  IlliacIV系统的影响非常大。它是并行处理机的典型代表,也是分布存储器并行处理机的典型代表。
  IlliacIV系统由三部分组成。IlliacIV处理机阵列,阵列控制器,一台标准的Burroughs B6700计算机。

  (1)阵列控制器

  阵列控制器CU实际上是一台小型控制计算机。
  对阵列处理单元实行控制和完成标量操作。标量操作与各PE的数组操作可以重叠执行。
  控制器的功能有以下五个方面:
  (1) 对指令进行译码,并执行标量指令;
  (2) 向各处理单元发出执行数组操作指令所需的控制信号;
  (3) 产生和向所有处理单元广播公共的地址;
  (4) 产生和向所有处理单元广播公共的数据;
  (5) 接收和处理PE、I/O操作以及B6700产生的陷阱中断信号。

  (2)输入输出系统

  Illiac IV输入/输出系统由磁盘文件系统DFS、I/O分系统和B6700组成。
  I/O分系统又由输入输出开关IOS、控制描述字控制器CDC和输入输出缓冲存储器BIOM三个部分组成。

  (3)IlliacIV处理阵列
  IlliacIV处理阵列由8′8=64个PU组成。每个PU由处理部件PE和它的局部存储器PEM组成。
  每一个PUi只和它的东、西、南、北四个近邻直接连接。

  南北方向上同一列的PU相连成一个环,东西方向上构成一个闭合螺线。采用闭合螺线,最短距离不超过7步。而普通网格,最短距离不超过8步。
  
  对于n×n个单元组成的阵列,任意两个单元之间的最短距离不超过n-1步。
图10.7 Illiac IV处理部件PU之间的连接