并行计算机体系结构中有哪些不同的并行方法？

在计算机体系结构" title="并行计算机" title="并行计算机">并行计算机体系结构">并行计算机体系结构中有两种利用并行性的方法如下 -

在流水线中，多个功能单元依次工作以实现单个计算。这些功能单元形成一条装配线或流水线。每个功能单元描述了计算的一个特定阶段，每个计算都经过整个管道。

如果只有一个计算要执行，则流水线无法提取任何并行性。但是，当多次执行相同的计算时，这些计算可以通过功能单元重叠。

假设流水线由 N 个功能单元（阶段）组成，并且执行其功能所需的最慢时间 T。在这种情况下，可以在每个第 T 个时刻开始新的计算。当所有功能单元都在进行不同的计算时，管道就会被填满。一旦管道被填满，每第 T 个时刻完成一个新的计算。

可以在脉动阵列中找到应用流水线的示例。然而，这里阵列的处理器形成了一维或二维的管道。波前阵列是收缩阵列的异步版本，其中数据根据数据流原理传输，但保留了收缩系统的管道机制。

将并行性引入计算机的正常方法是复制功能单元，例如处理器。由于有可用的复制计算资源，复制的功能单元可以一起对数据组件实施类似的操作。典型的例子是阵列处理器，它占用大量相同的处理器，对多个数据组件执行类似的操作。

波前阵列和二维脉动阵列也使用复制和流水线并行。所有 MIMD 架构都采用复制作为其主要的并行技术。在处理器内部，VLIW 和超标量处理器都可以应用它。一些多线程处理器也被设计为利用复制。

但是，不仅可以复制处理器单元，还可以复制存储库。交错式内存设计是一种众所周知的技术，可以减少内存延迟并提高执行效率。

类似地，可以有利地复制 I/O 单元，从而产生更高的 I/O 吞吐量。最肤浅的复制方法是在处理器总线中增加地址线和数据线。微处理器总线已经从8位总线发展到64位总线，这个过程不会很快停止。