О направлениях развития компьютеров

Следует выделить два направления, по которым идет развитие компьютерной техники:

• • повышение быстродействия (тактовой частоты) процессоров. Поскольку для выполнения операций отводится тактовый интервал, то производительность компьютера напрямую связана с его длительностью. В этом направлении процессорная техника приблизилась к физическим пределам, поскольку время переключения электронных схем (составляющее доли наносекунды) ограничивается скоростью распространения сигналов в полупроводниках и линиях, связывающих элементы и узлы компьютера, которая не может превысить 30 см/нс (скорости света). Поэтому дальнейшее уменьшение времени переключения электронных схем связано с этим ограничением и не приведет к существенному повышению производительности;
• • использование принципа параллелизма обработки информации путем создания многопроцессорных и многомашинных компьютерных систем. Такие системы позволяют распараллелить во времени выполнение программы или одновременно (параллельно) выполнять несколько программ. Это направление является более перспективным.

Существуют две основные формы параллелизма:

• • параллелизм на уровне команд, при котором обеспечивается выполнение большого количества команд в секунду;
• • параллелизм на уровне процессоров, когда над одной задачей работают одновременно несколько процессоров.

Рассмотрим некоторые особенности обеих форм параллелизма.