O documento discute arquiteturas de sistemas multiprocessadores e multicomputadores, abordando sistemas de interconexão, classificação de redes estáticas e dinâmicas, e mecanismos de comunicação entre processadores e memórias.

1. Arquitetura de ComputadoresUniversidade de São PauloDr. Jorge Luiz e Silva

2. Arquiteturas MultiprocessadoresSistemas de InterconexãoSistemas MultiprocessadoresSistemas Multicomputadores

3. Sistemas de Interconexão Também conhecidos como redes de interconexão, podem ser usado: para conexão interna entre processadores, módulos de memória, e I/O; ou para formar uma rede distribuída de nós em um sistema multicomputador.

4. Os sistemas de interconexão, também chamados de redes, podem ser classificados em estáticos ou dinâmicos, para sistemas multicomputador e multiprocessador respectivamente.Classificação das Redes de InterconexãoRedes Estáticas

5. formados por conexões ponto-a-ponto, que não mudam durante a execução de programas.

6. Em geral temos conexões fixas a um sistema central, ou múltiplos computadores (nós) em um sistema distribuído.

7. Redes Dinâmicas

8. Podem ser dinamicamente configurada conforme demanda de comunicação durante execução de programas.

9. Barramentos, comutadores crossbar, redes multi-estágio, geralmente utilizados em memória compartilhada.Propriedade das Redes de InterconexãoEm geral uma rede é representada por um grafo com número finito de nós ligados por linhas (links, canais) direcionadas ou não.

10. O número de links incidentes a um nó é chamado de grau do nó.Redes de Interconexão EstáticaArray Linear:

11. Rede unidimensional onde N nós são conectados por N-1 links em uma linha.

12. Mais simples tecnologia de conexão.

13. O sistema perde em eficiência quando N se torna grande.

14. Anel

15. Um array linear formando um circulo.

16. Pode ser unidirecional ou bidirecional.

17. É um sistema simétrico de grau 2

18. Aumentando o grau para 3 ou 4 temos um Anel em forma de colar.

19. Extremo é uma rede completamente conectada.

20. Redes de Interconexão Estática Árvore e Estrela

21. Árvore Binária com máximo grau 3

22. Árvore Binária FAT - capacidade de transmissão no canal aumenta das folhas para a raiz. É uma solução para o maior problema em uma árvore binária comum, onde o gargalo do sistema é justamente na raiz, onde o transito de mensagens passa a ser maior.

23. Malhas

24. Muito utilizados em máquinas comerciais Illiac IV, MPP, DAP, CM-2 e Intel Paragon.

25. Alguns modelos misturam anel com malhas. (Illiacmesh, e Torus)

27. Redes de Interconexão EstáticaSystolicArray

28. Em geral utilizado para implementar algoritmos pré-definidos como multiplicação de matrizes.

29. Como um exemplo podemos assumir um modelo onde os nós interiores tenham grau 6.

30. Muito utilizado em aplicações como sinal/imagem, podendo oferecer melhor resultados de performance.

31. Hipercubos

32. Redes de Interconexão DinâmicaBarramento Digital:

33. Conjunto de fios e conectores para transferência de dados entre processadores, módulos de memória, e dispositivos periféricos.

34. Usado somente para uma transmissão por vez por um elemento (Mestre) para um elemento (Escravo)

35. Para múltiplas requisições, um sistema de arbitragem deve decidir quem utilizará o barramento.

36. Também chamado de barramento por contenção

37. Redes de Interconexão Dinâmica Módulos Comutadores

38. Um comutador a×b tem uma entrada a e uma saída b.

39. Um comutador binário corresponde a 2×2 com a=b=2.

40. Podemos ter várias configurações para os comutadores.

41. Cada entrada pode ser conectado a uma ou mais saídas, mas não muitas entradas a uma única saída.

42. Se mapeamos apenas um-para-um, chamamos o módulo de n×nCrossbar. Ex: 2×2 crossbar podemos conectar direto ou cruzado.

43. Redes de Interconexão Dinâmica Redes Multi-estágio

44. Alguns comutadores a×b são utilizados em estágios diferentes.

45. Conexão inter-estágio são fixas

46. As conexões entre entrada e saída dos comutadores podem ser dinamicamente estabelecido.