UNIDAD 4 Procesamiento Paralelo

UNIDAD 4

ANTOLOGIA

Carrera: Ingeniería de Sistemas Computacionales Asignatura: Arquitectura de Computadoras

Maestro: Jorge Maestro: Jorge Ontiveros Ontiveros Alumno: Cristian Eduardo Cavazos Torres N de Control: !"#$%$&"

'eriodo Escolar: Ene(Jun)*%!+

,nidad I-: 'rocesamiento 'rocesamiento paralelo par alelo

4.1 Aspectos básicos de la computación par alela

La computación paralela es una forma de cómputo en la que muchas instrucciones se ejecutan simultáneamente, operando sobre el principio de que problemas grandes, a menudo se pueden dividir en unos más pequeños, que luego son resueltos simultáneamente (en paralelo). Ha varias formas diferentes de computación paralela! paralelismo a nivel de bit, paralelismo a nivel de instrucción, paralelismo de datos  paralelismo de tareas. "l paralelismo se ha empleado durante muchos años, sobre todo en la computación de altas prestaciones, pero el inter#s en ella ha crecido $ltimamente debido a las limitaciones f%sicas que impiden el aumento de la frecuencia.  &omo el consumo de energ%a ' por consiguiente la generación de calor' de las computadoras constitue una preocupación en los $ltimos años, la computación en paralelo se ha convertido en el paradigma dominante en la arquitectura de computadores, principalmente en forma de procesadores multin$cleo. Las computadoras paralelas pueden clasificarse seg$n el nivel de paralelismo que admite su hardare! equipos con procesadores multin$cleo  multiprocesador que tienen m$ltiples elementos de procesamiento dentro de una sola máquina  los cl$steres, *++  grids que utili-an varios equipos para trabajar en la misma tarea. *uchas veces, para acelerar la tareas espec%ficas, se utili-an arquitecturas especiali-adas de computación en paralelo junto a procesadores tradicionales. Los programas informáticos paralelos son más dif%ciles de escribir que los secuenciales, porque la concurrencia introduce nuevos tipos de errores de softare, siendo las condiciones de carrera los más comunes. La comunicación  sincroni-ación entre diferentes subtareas son algunos de los maores obstáculos para obtener un buen rendimiento del programa paralelo. La máima aceleración posible de un programa como resultado de la paraleli-ación se conoce como la le de  /mdahl.

4.2 Tipos de computación paralela

+aralelismo a nivel de bit 0esde el advenimiento de la integración a gran escala (1L2) como tecnolog%a de fabricación de chips de computadora en la d#cada de 3456 hasta alrededor de 3478, la aceleración en la arquitectura de computadores se lograba en gran medida duplicando el tamaño de la palabra en la computadora, la cantidad de información que el procesador puede manejar por ciclo. "l aumento del tamaño de la palabra reduce el n$mero de instrucciones que el procesador debe ejecutar para reali-ar una operación en variables cuos tamaños son maores que la longitud de la palabra. +or ejemplo, cuando un procesador de 7 bits debe sumar dos enteros de 38 bits, el procesador primero debe adicionar los 7 bits de orden inferior de cada n$mero entero con la instrucción de adición, a continuación, añadir los 7 bits de orden superior utili-ando la instrucción de adición con acarreo que tiene en cuenta el bit de acarreo de la adición de orden inferior, en este caso un procesador de 7 bits requiere dos instrucciones para completar una sola operación, en donde un procesador de 38 bits necesita una sola instrucción para poder completarla. Históricamente, los microprocesadores de 9 bits fueron sustituidos por unos de 7 bits, luego de 38 bits  :; bits, esta tendencia general llegó a su fin con la introducción de procesadores de 89 bits, lo que ha sido un estándar en la computación de propósito general durante la $ltima d#cada. +aralelismo a nivel de instrucción ? +edido de 2nstrucción, 20 ? 0ecodificación de instrucción, "@ ? "jecutar, *"* ? /cceso a la memoria, AB ? "scritura) lnn. "sta taonom%a de las arquitecturas está basada en la clasificación atendiendo al flujo de datos e instrucciones en un sistema.