Волновые системы (ВС)


Систолические структуры – это системы синхронной обработки данных. Для них используется единая система тактовых сигналов, т.е. пульсация и продвижение данных происходит согласованно. Если на один элемент поступила порция данных, то только следующий такт меняет одну входную порцию на другую, причем это происходит по всей матрице одновременно. Но иногда, когда мы будем использовать универсальные систолические системы с командным управлением, может оказаться, что сейчас подали команду сдвига, на другую матрицу подали команду сложения, а на третью команду умножения. Время выполнения этих команд различное.

Мы должны выполнить времена выполнения. ВС, в отличие от традиционных систолических конвейеров отличается тем, что у них идет асинхронное взаимодействие рядом стоящих элементов. Т.е. этот элемент выполняет умножение, сколько ему надо, а только потом сообщает, что данные готовы. И поэтому, если мы находим ту же самую задачу, например, умножение матрицы на волновой системе, то вполне возможно, что умножение на 2 занимает меньше времени, чем на, предположим, 511. Поэтому в этом случае можно представить себе при асинхронном взаимодействии эту матрицу, и для умножения, как некую систему, по которой одноименные данные прокачиваются. И если мы зафиксируем какие-нибудь данные, то мы увидим какой-нибудь промах. Так вот в синхронных системах фронты представляют собой прямые линии, а в волновых системах это может быть некая изогнутая кривая, причем она с течением времени форму свою меняет, в зависимости от тех команд, что выполняются и сколько времени они выполняются.

Волновые системы (ВС) – это асинхронные системы обработки данных, основой построения которой служит регулярная коммутационная сеть (жесткие связи между ПЭ), обеспечивающая локальные связи между соседними ПЭ.

Механизм кретирования. Т.к. есть асинхронное взаимодействие, то между ПЭ идет некий диалог и каждое данное, если оно получено кретируется. Механизм кретирования состоит в следующем: обеспечивает асинхронное взаимодействие связанных ПЭ по обмену данными.

Волны, фронт которых образуется одновременно введенными исходными данными, передвигается по волновой структуре и обеспечивают синхронизацию выполнения последовательности операций.

Преимущества волновых систем:

Рис.7.25.

Преимущества волновых систем:

1). Только здесь можно использовать сложные ПЭ, которые требуют различного времени выполнения для различных команд.

2). Высокая отказоустойчивость и достоверность. А потому что, если хотя бы один элемент не работает, то рез-тат невозможно получить.

3). Более низкое быстродействие, потому что механизм кветирования занимает определенное время.