Как работает многопроцессорная обработка данных в современных компьютерных системах?

Многопроцессорная обработка данных в современных компьютерных системах работает за счёт параллельной работы нескольких процессоров. 14 Пока они выполняют обработку данных, работают независимо друг от друга. 1 Но в определённые моменты времени, обусловленные алгоритмом вычисления, процессоры должны синхронизировать свои действия. 1

Существуют разные модели многопроцессорной обработки данных, например:

• SIMD. 3 Система состоит из большого числа идентичных процессорных элементов, имеющих собственную память. 3 Все процессорные элементы выполняют одну и ту же программу. 3 Это позволяет выполнять одну арифметическую операцию сразу над многими данными. 3
• MISD. 3 В такой системе есть множество процессоров, обрабатывающих один и тот же поток данных. 3
• MIMD. 35 Базовой моделью вычислений в этом случае является совокупность независимых процессов, эпизодически обращающихся к разделяемым данным. 3 В такой системе каждый процессорный элемент выполняет свою программу достаточно независимо от других процессорных элементов. 3
• SMP. 3 Система представляет собой единый вычислительный комплекс с вычислительными ресурсами, пропорциональными количеству процессоров. 3 Распараллеливание вычислений обеспечивается операционной системой, установленной на одном из процессоров. 3 ОС автоматически в процессе работы распределяет процессы по процессорным ядрам, оптимизируя использование ресурсов. 3

Одной из отличительных особенностей многопроцессорной вычислительной системы является сеть обмена, с помощью которой процессоры соединяются друг с другом или с памятью. 2