Архитектура потока данных

Архитектура потока данных Основы архитектуры потоков данных Архитектура потоков данных отличается от традиционной архитектуры фон Неймана и архитектуры потока управления.  […]

Архитектура потока данных

  • Основы архитектуры потоков данных

    • Архитектура потоков данных отличается от традиционной архитектуры фон Неймана и архитектуры потока управления. 
    • В архитектуре потоков данных нет программного счетчика, а исполнение инструкций зависит от доступности входных аргументов. 
  • Применение в специализированном оборудовании

    • Архитектура потоков данных успешно реализована в специализированном оборудовании, включая цифровую обработку сигналов и обработку графики. 
    • В последнее время архитектура потоков данных используется в хранилищах данных и искусственном интеллекте. 
  • Важность в современных архитектурах программного обеспечения

    • Архитектуры потоков данных актуальны для многих архитектур программного обеспечения, включая разработки ядра баз данных и платформы параллельных вычислений. 
  • Синхронизация и управление нагрузкой

    • Архитектура синхронных потоков данных адаптируется к рабочей нагрузке приложений для передачи данных в реальном времени. 
    • Детерминированные архитектуры потоков данных позволяют программистам управлять сложными задачами, такими как балансировка нагрузки и синхронизация. 
  • Терминологическая коллизия

    • Термин «поток данных» также используется в области параллельного программирования для описания программирования потоков данных. 
  • История и развитие

    • В 1970-х и начале 1980-х годов исследования в области архитектуры потоков данных были основной темой. 
    • Джек Деннис из Массачусетского технологического института был пионером в области статических потоков данных. 
    • Manchester Dataflow Machine и архитектура маркированных токенов MIT были крупными проектами в области динамических потоков данных. 
    • Однако исследования не решили проблемы эффективной трансляции токенов данных и диспетчеризации токенов команд. 
  • Парадигма ограниченного потока данных

    • С 1990-х годов доминирующей вычислительной парадигмой стало ограниченное упорядоченное выполнение (OOE). 
    • OOE вводит идею окна выполнения, в котором инструкции могут выполняться в зависимости от данных. 
    • Процессоры OOE динамически помечают зависимости кода от данных, что ограничивает размеры окна выполнения. 
  • Машины для обработки статических и динамических потоков данных

    • Статические потоки данных используют обычные адреса памяти в качестве тегов зависимостей от данных. 
    • Динамические потоки данных используют память с адресацией содержимого (CAM) для обеспечения параллелизма. 
  • Компилятор потока данных

    • Компиляторы потока данных записывают зависимости между командами в двоичные файлы, что позволяет выполнять инструкции не по порядку и параллельно. 
  • Программы и инструкции

    • Программы загружаются в CAM компьютера с динамическим потоком данных, а инструкции активируются и выполняются в зависимости от доступности данных. 
    • Инструкции передаются в виде пакетов, называемых токенами команд, и результаты также передаются в виде токенов данных. 
  • Сети передачи данных

    • Сети передачи данных доставляют токены команд и возвращают токены данных, что позволяет параллельно выполнять инструкции. 
  • Рекомендации

    • В статье упоминаются другие темы, связанные с архитектурой потоков данных, включая параллельные вычисления и системы на кристалле. 

Полный текст статьи:

Архитектура потока данных — Википедия

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх