Система STARAN и другие ассоциативные системы, страница 2

Блочно-ориентированную ассоциативную систему можно рас­сматривать как компромисс между дорогостоящей поразрядно-последовательной ассоциативной системой и низкоскоростной по­словно-последовательной ассоциативной системой. Система исполь­зует вращающееся устройство памяти большой емкости, такой как диск с ограниченными ассоциативными возможностями, име­ющий головку на тракт и некоторую логику для каждого трак­та. Было предложено и построено несколько блочно-ориентиррванных ассоциативных систем.

Одна из наиболее известных таких систем, называемая RAPID (Rotating Associative Processor for Information Dissemination) представлена в [10591. Блочно-ориентированная ассоциативная память содержит три связанных между собой устройства: устрой­ство управления, диск с головкой на тракт и память с логикой сравнения символов, причем обмен между диском и указанной памятью осуществляется строками, состоящими из кодов символов

Рассмотрим теперь высокопроизводительную систему STARAN Структурная схема STARAN изображена на рис. 6.13 [1274] Система содержит подсистему управления и до 32 модулей ассо­циативных матриц, обеспечивающих ассоциативную выборку и оп­ределяющих возможности параллельной обработки информации-

"Каждый модуль содержит: 1) 65536 разрядов памяти, которая ор­ганизована в виде матрицы с многомерным параллельным досту­пом и имеет размер 256 слов Х 256 разрядов; 2) 256 простых процессорных элементов; 3) коммутационную сеть перестановок; 4) селектор. Структурная схема модуля ассоциативной матрицы изображена на рисунке 6.14 (регистры не показаны) [1274]. Каж­дый процессорный элемент связан с одним из соответствующих <му слов памяти и выполняет операции последовательно, обраба­тывая информацию слова бит за битом. Доступ к данным в па­мяти может быть осуществлен через канал параллельного ввода--вывода одновременно к 256 (или менее) битам информации как в направлении разрядного среза, так и в направлении расположе­ния разрядов слова; возможен также доступ, представляющий со­бой комбинацию этих двух способов. При этом используется ком мутационная сеть перестановок. Она используется также для сдвига и переформирования данных в модуле ассоциативной матрицы, что обеспечивает выполнение параллельного поиска, ариф­метических и логических операций между словами памяти [ 12741. Операционная концепция модуля ассоциативной матрицы представлена на рисунке 6.15 [1136, 1274].

Подсистема управления состоит из адресуемой обычным спо­собом управляющей памяти для хранения программ и буфериза­ции данных, связи с которой осуществляются через логическое устройство входа в эту память, и логического устройства управ­ления, включающего в свой состав четыре устройства (четыре логических схемы), показанные на рисунке 6.13. Управляющие сигналы вырабатываются подсистемой управления и поступают параллельно ко всем процессорным элементам, при этом все про­цессорные элементы выполняют одну команду за другой одновре­менно [1136].

Такая организация системы позволяет достаточно полно ис­пользовать возможности обработки информации разнообразных форматов модулями ассоциативных матриц: в одной части программы может быть задана обработка содержимого большого чис­ла разрядов одного или нескольких слов, а в другой части про­граммы — обработка содержимого одного или нескольких разря­дов большого числа слов [513].

Как отмечалось выше, память с многомерным доступом орга­низована в виде матрицы размером 256 слов Х 256 разрядов. Ти­пичными операциями для такой матрицы являются операция счи­