İçeriğe atla

Flynn sınıflandırması

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Flynn sınıflandırması (İngilizce: Flynn's taxonomy), bilgisayar mimarilerini eşzamanlı olarak işledikleri buyruk akışı ve veri akışı sayısına göre dört sınıfa ayıran bir sınıflandırma sistemidir. 1966 yılında Michael J. Flynn tarafından önerilmiş ve 1972'de geliştirilmiştir.[1] Paralel bilgisayar mimarilerini tanımlamakta günümüzde de yaygın olarak kullanılır.

Tarihçe

[değiştir | kaynağı değiştir]

Michael J. Flynn sınıflandırmayı ilk kez 1966'da önermiş, 1972'de IEEE Transactions on Computers dergisinde yayımladığı "Some Computer Organizations and Their Effectiveness" başlıklı makalesiyle ayrıntılandırmıştır.[1] Sınıflandırma, bir bilgisayarın aynı anda kaç buyruk ve veri akışını işleyebildiğine odaklandığından hem tekil işlemcileri hem de paralel sistemleri tek bir çerçevede ele alır. Basitliği ve genelliği sayesinde yarım yüzyılı aşkın süredir bilgisayar mimarisi literatüründe standart bir başvuru çerçevesi olmuştur.

Sınıflandırma ölçütü

[değiştir | kaynağı değiştir]

Flynn bir bilgisayarı iki boyutta değerlendirir: aynı anda yürütülen buyruk akışı sayısı ve bu buyrukların üzerinde çalıştığı veri akışı sayısı. Her boyut "tek" ya da "çok" değerini alır; bu iki ölçütün birleşimi dört sınıf üretir.[2]

Flynn sınıflandırmasının dört sınıfı
Tek veri akışıÇoklu veri akışı
Tek buyruk akışı SISDSIMD
Çoklu buyruk akışı MISDMIMD

Sınıflar

[değiştir | kaynağı değiştir]

Tek buyruk, tek veri (SISD)

[değiştir | kaynağı değiştir]

SISD, tek bir buyruk akışının tek bir veri akışı üzerinde sırayla işlendiği, paralellik içermeyen geleneksel mimaridir. Klasik tek çekirdekli, sıralı işlemciler ve von Neumann mimarisindeki bilgisayarlar bu sınıfa girer. Boru hattı gibi tekniklerle iç paralellik sağlansa bile mantıksal model tek akışlı kalır.

Tek buyruk, çoklu veri (SIMD)

[değiştir | kaynağı değiştir]

SIMD, tek bir buyruğun aynı anda birden çok veri öğesi üzerinde işlem yaptığı mimaridir. Vektör işlemciler, modern işlemcilerdeki çokluortam buyruk kümeleri (MMX, SSE, AVX) ve büyük ölçüde grafik işlem birimleri bu modele dayanır.

Çoklu buyruk, tek veri (MISD)

[değiştir | kaynağı değiştir]

MISD, birden çok buyruk akışının aynı veri akışı üzerinde çalıştığı, pratikte ender görülen sınıftır. Başlıca kullanımı, aynı verinin bağımsız birimlerde işlenip sonuçların karşılaştırıldığı hata toleranslı sistemlerdir; uçak uçuş denetim bilgisayarları buna örnektir.

Çoklu buyruk, çoklu veri (MIMD)

[değiştir | kaynağı değiştir]

MIMD, birden çok işlemcinin bağımsız buyrukları bağımsız veri akışları üzerinde eşzamanlı yürüttüğü en genel paralel mimaridir. Günümüz çok çekirdekli işlemcileri, süper bilgisayarlar ve dağıtık hesaplama sistemleri bu sınıfa girer; paylaşımlı ya da dağıtık bellekli olarak gerçeklenebilir.

Sınıf diyagramları

[değiştir | kaynağı değiştir]
SISDMISD
SIMDMIMD

Genişletmeler

[değiştir | kaynağı değiştir]

Flynn sınıflandırması sonradan alt türlerle genişletilmiştir. SPMD (tek program, çoklu veri) modelinde tüm işlemciler aynı programı farklı veriler üzerinde bağımsız çalıştırır. Grafik işlem birimlerinin kullandığı SIMT (tek buyruk, çoklu iş parçacığı) modeli SIMD'nin bir türevidir. Eşzamanlı çoklu iş parçacığı ise MIMD benzeri iş parçacığı paralelliğini tek bir çekirdek içinde sağlar.

Ayrıca bakınız

[değiştir | kaynağı değiştir]

Kaynakça

[değiştir | kaynağı değiştir]
  1. 1 2 Flynn, Michael J. (1972). "Some Computer Organizations and Their Effectiveness". IEEE Transactions on Computers. C-21 (9). ss. 948–960. doi:10.1109/TC.1972.5009071.
  2. ↑ Hennessy, John L.; Patterson, David A. (2019). Computer Architecture: A Quantitative Approach (6 bas.). Morgan Kaufmann. ISBN 978-0-12-811905-1.
"https://tr.wikipedia.org/w/index.php?title=Flynn_sınıflandırması&oldid=37264979" sayfasından alınmıştır