Taxonomía de Flynn

Taxonomia de Flynn

          En 1966 Michael Flynn propuso un mecanismo de clasificación de las computadoras. El método de Flynn se basa en el número de instrucciones y de la secuencia de datos que la computadora utiliza para procesar información. Puede haber secuencias de instrucciones sencillas o múltiples y secuencias de datos sencillas o múltiples. Esto da lugar a 4 tipos de computadoras, de las cuales solamente dos son aplicables a las computadoras paralelas

Esquema de la Taxonomía de Flynn

                                 

Michael Flynn (Fuente WIKIPEDIA)

                                                         
Una instrucción, un dato (SISD)

En computación, SISD (del inglés Single Instruction, Single Data, en español: "una instrucción, un dato") es un término que se refiere a una arquitectura computacional en la que un único procesador ejecuta un sólo flujo de instrucciones, para operar sobre datos almacenados en una única memoria. Se corresponde con la arquitectura de Von Neumann.

Según Michael J. Flynn, SISD puede tener características del procesamiento concurrente. La carga de instrucciones y la ejecución segmentada de instrucciones son ejemplos comunes encontrados en las computadoras SISD más modernas.

Caracteristicas:

• La CPU procesa únicamente una instrucción por cada ciclo de reloj
• Únicamente un dato es procesado en cada ciclo de reloj
• Es el modelo más antiguo de computadora y el más extendido

Múltiples instrucciones, un dato (MISD):

En computación, MISD (del inglés Multiple Instruction, Single Data, en español: "múltiples instrucciones, un dato") es un tipo dearquitectura computacional (particularmente de computación paralela) donde muchas unidades funcionales realizan diferentes operaciones en los mismos datos. Las arquitecturas segmentadas pertenecen a este tipo, aunque en un extremo se podría llegar a decir que los datos son diferentes después de ser procesados por cada etapa en el pipeline, con lo cual no entraría en esta categoría.

Las máquinas tolerantes a fallos ejecutan la misma instrucción redundantemente para detectar y corregir errores, utilizando task replication, son consideradas de este tipo. No existen muchos ejemplos de esta arquitecura dado que las técnicas más comunes de procesamiento de datos en paralelo suelen ser más apropiadas para MIMD y SIMD. Específicamente, facilitan el escalamiento y el uso de recursos computacionales mejor que MISD.

Características del modelo MISD:

• Cada unidad ejecuta una instrucción distinta
• Cada unidad procesa el mismo dato
• Aplicación muy limitada en la vida real

Una instrucción, múltiples datos (SIMD)

En computación, SIMD (del inglés Single Instruction, Multiple Data, en español: "una instrucción, múltiples datos") es una técnica empleada para conseguir paralelismo a nivel de datos.

Los repertorios SIMD consisten en instrucciones que aplican una misma operación sobre un conjunto más o menos grande de datos. Es una organización en donde una única unidad de control común despacha las instrucciones a diferentes unidades de procesamiento. Todas éstas reciben la misma instrucción, pero operan sobre diferentes conjuntos de datos. Es decir, la misma instrucción es ejecutada de manera sincronizada por todas las unidades de procesamiento.

Características del modelo SIMD:

• Todas las unidades ejecutan la misma instrucción
• Cada unidad procesa un dato distinto
• Todas las unidades operan simultáneamente

Múltiples instrucciones, múltiples datos (MIMD)

En computación, MIMD (del inglés Multiple Instruction, Multiple Data, en español "múltiples instrucciones, múltiples datos") es una técnica empleada para lograr paralelismo. Las máquinas que usan MIMD tienen un número de procesadores que funcionan de manera asíncrona e independiente. En cualquier momento, cualquier procesador puede ejecutar diferentes instrucciones sobre distintos datos. La arquitectura MIMD pueden utilizarse en una amplia gama de aplicaciones como el diseño asistido, simulación, modelado y en interruptores. Las computadoras MIMD pueden categorizarse por tener memoria compartida o distribuida, clasificación que se basa en cómo el procesador MIMD accede a la memoria. La memoria compartida de las máquinas puede estar basada en buses, extensiones, o de tipo jerárquico. Las máquinas con memoria distribuida pueden tener esquemas de interconexión en hipercubo o malla

Características del modelo MIMD:

• Cada unidad ejecuta una instrucción distinta
• Cada unidad procesa un dato distinto
• Todas las unidades operan simultáneamente

Clasificaciones Adicionales

También existe una extensión común a esta taxonomía que es:

• Un programa, múltiples datos (SPMD) - múltiples procesadores autónomos que trabajan simultáneamente sobre el mismo conjunto de instrucciones (aunque en puntos independientes) sobre datos diferentes. También se le llama 'un proceso, múltiples datos'.

• Múltiples programas, múltiples datos (MPMD) - múltiples procesadores autónomos que trabajan simultáneamente sobre al menos dos programas independientes. Normalmente este sistema elige a un nodo para ser el host o administrador, que corre el programa y otorga los datos a todos los demás nodos que ejecutan un segundo programa. Esos demás nodos devuelven sus resultados directamente al administrador. Un ejemplo podría ser la consola de Sony PlayStation 3, que tiene la arquitectura de procesador SPU/PPU.

Fuentes

http://es.wikipedia.org/wiki/Taxonom%C3%ADa_de_Flynn}

http://es.wikipedia.org/wiki/MIMD

http://es.wikipedia.org/wiki/SIMD

http://es.wikipedia.org/wiki/MISD

http://es.wikipedia.org/wiki/Michael_J._Flynn