【课前思考】
1. 并行处理机的抽象模型和操作模型分别是什么?
2. 并行处理机的基本结构有哪几种?它们的工作原理和特点是什么?
3. 并行处理机与流水线向量处理机相比有什么特点?
4. 在并行处理机中有哪几种互联网络?互联网络在并行处理机中起什么作用?
5. IlliacIV的阵列结构有什么特点?任意两个处理单元之间的最短距离在最差情况下是多少?
6. BSP计算机的质数存储系统的原理是什么?有什么优缺点?
7. 连续模型和离散模型有什么主要区别?适用于连续模型的并行处理机结构有哪几种?
8. 列举几种并行处理机的典型并行算法。能够使用这些并行算法求解具体的问题。
 
【学习目标】
1. 了解并行处理机的模型,学会描述一台具体的并行处理机。
2. 了解并行处理机的基本结构,包括分布式存储器结构和共享存储器结构的体系模型、工作原理和特点。
3. 了解并行处理机中典型的互联网络及其作用。
4. 了解并行处理机的特点,与流水线向量处理机相比有什么相同和不同。
5. 熟悉几种并行处理机的实例,包括Illiac IV阵列处理机、BSP和CM-2计算机,了解它们的结构和特点。
6. 掌握并行处理机的几种典型并行算法,学会使用这些并行算法来求解具体问题。值得注意的是,在并行处理机中,所采用的并行算法往往与具体的处理机系统结构有关。
 

【学习指南】
  并行处理机主要用于要求大量高速向量或矩阵运算的场合。它有一个控制部件,多个处理单元。所有处理单元均收到从控制部件广播来的同一条指令,但操作对象是不同的数据。并行处理机的实质是利用了多处理单元的空间并行性来提高计算速度。
  本章介绍的SIMD并行处理机与第五章中的超标量处理机、超流水线处理机和第六章中的向量处理机相比,其目标都是为了能够并行处理数据,但是,所采用的方法各不相同。大家在学习本章时,要与前面学过的几种能够并行处理数据的并行系统结构进行适当的比较。
  本章主要讲述并行处理机的模型、基本结构和特点,介绍并行处理机的实例和典型的并行算法。通过本章的学习,掌握上述基本概念,学会在并行处理机上设计并行算法。

【难重点】
1. 并行处理机的基本结构和优缺点。
2. 并行处理机的实例。
3. 并行算法。
 

【本章知识点(用知识树表示)】