Система ILLIACIV. Цель проекта ILLIAC IV, страница 2

Таким образом, в каждом ПЭ предусматривается как бы рас­членение АУ и обеспечивается внутренний векторный поток данных уменьшенного формата, при этом 64 ПЭ, оперирующие с 64-, 32- и 8-разрядными форматами, могут обрабатывать век­торные операнды из '64, 128 и 512 компонент соответственно (сравните с ТХ-2 и с Системой комбинированного типа). Систе­ма ILLIAC IV обеспечивает целочисленное суммирование 512 8-разрядных операндов примерно за 66 нсек, поэтому она может выполнять почти до 10 млрд. коротких арифметических опера­ций в секунду над данными малого формата. Если же рассматри­вать сложение 64-разрядных чисел с плавающей запятой с уче­том округления и нормализации, то количество таких операций, выполняемых ILLIAC IV за секунду, равно примерно 150 млн.

АУ каждого ПЭ имеет 6 программно адресуемых. регистров:

накапливающий сумматор; регистр для второго операнда в двух­местных операциях; регистр пересылок для передачи информации от одного ПЭ к другому; регистр для кратковременного хранения информации; регистр переадресации (для модификации адрес­ного поля команды) и регистр управления состояниемПЭ. Пос­ледний регистр имеет 8 разрядов, предпоследний — 16 разрядов, а остальные регистры имеют по 64 разряда.

Содержимое регистра управления состоянием ПЭ определяет, будет ли данный ПЭ в активном или же в пассивном состоянии т. е. будет ПЭ выполнять команду или нет. Предусмотрено гибкое программное управление этим регистром. Так, например, имеются команды, переводящие в пассивное состояние все те ПЭ, у кото­рых содержимое регистра пересылок по величине больше содер­жимого накапливающего сумматора.

Процессорные элементы, как и их АУ и ОП, имеют номера от 0 до 63, причем i-e АУ имеет доступ только к i-му устройству ОП данного i-го ПЭ и не может изменить содержимое ОП дру­гого ПЭ. Однако, информация от одного ПЭ к другому может

быть передана через сеть пересылок данных (рис. 6.7) при. по­мощи специальных команд обмена. Регистры пересылок каж­дого i-го ПЭ связаны высокоскоростными линиями обмена с регистрами пересылок ближайшего левого (i — 1-го) и ближайще-го правого (i+1-го) ПЭ, а также с регистрами пересылок ПЭ, отстоящего влево на i позиций от данного (i — 8-й) и отстоящего вправо на i позиций от данного (i+8-й), при этом, нумерация

ПЭ рассматривается как циклическая с переходом от 63 к О слева направо и от Ю к 63 справо налево. Расстояния между ПЭ в сети пересылок и соответствующие пути передачи информации задаются при помощи комбинаций из (— 1, + 1, —8, +8).

Команды или данные группами по 8 слов пересылаются по вызову из ОП ПЭ в УУ по односторонней шине УУ на 8 слов. Команды распределяются па различным ОП ПЭ и по мере необ­ходимости вызываются программой в УУ, хотя вообще вызов и исполнение команд обеспечиваются операционной системой. Кро­ме этого, предусмотрена возможность пересылки операндов из УУ в ПЭ по односторонней шине данных шириной в 64 разряда. При этом информация может передаваться из УУ одновременно ко всем ПЭ, вследствие чего общие величины можно хранить в одном экземпляре в УУ, а не в ОП каждого активного ПЭ. Ад-

v

ресная часть команды посылается в любые ПЭ также через ши-" ну данных.

Шина разряда состояния содержит 64 провода, каждый из которых соединяет УУ с одним из ПЭ. По этой шине в накап­ливающий регистр УУ может передаваться содержимое одного из восьми разрядов регистра управления состоянием ПЭ. Если этот разряд указывает состояние ПЭ, то в накапливающем регист­ре УУ оказывается информация о состоянии активности или пассивности всех ПЭ, на основании которой обеспечиваются ус­ловные переходы и другие операции.

Каждый ПЭ систематически подвергается контролю в авто­матическом режиме. Если какой-либо ПЭ не выдерживает хотя бы одного из разнообразных контрольных испытаний, он может быть изъят и заменен исправным. После изъятия ПЭ точная причина его отказа определяется при помощи специальной ди­агностической ЭВМ. Отремонтированный ПЭ передается в хра­нилище запасных узлов.