高级计算机体系结构：并行处理与SMP系统解析

"这篇资料是关于高级计算机体系结构的课程介绍，主要关注并行处理技术。文中提到了一些经典的SMP（对称多处理器）系统，如Sun SPARC server 1000、SPARC center 2000以及SGI Power Challenge系列，这些系统具有高性能和高可扩展性。此外，还介绍了并行处理的定义和级别，包括同时性、并发性和流水线特性，并根据粒度区分了不同级别的并行性，如指令级、循环级等。教材中推荐了三本书籍，分别涉及并行性、计算机体系结构和硬件/软件接口。课程内容涵盖并行处理的核心技术，如并行处理的定义、加速比性能模型、互连与通信、存储器系统、Cache相关性、内存一致性、指令级并行处理等。" 在这篇摘要中，我们可以提取出以下知识点： 1. SMP（对称多处理器）系统：这是一种并行处理架构，其中所有处理器共享相同的主内存，能够同时执行多个进程。例子包括Sun SPARC server 1000和SPARC center 2000，以及SGI Power Challenge系列，它们展示了不同规模的并行处理能力。 2. MIPS芯片：SGI Power Challenge系列使用64位MIPS芯片，每个时钟周期可以发出4条指令，具有较高的处理能力。系统内存采用8路交错设计，提供高带宽，而I/O带宽也相当可观，支持高性能计算需求。 3. 并行处理的定义：并行处理是指同时处理多个任务、指令或数据，实现这一目标的计算机系统称为并行处理计算机系统。并行性包括同时性（同一时刻发生）、并发性（同一时间间隔内发生）和流水线特性（事件的重叠发生）。 4. 并行性的粒度：粒度用来衡量一个进程的计算量，可以分为细粒度、中粒度和粗粒度。不同粒度的并行性级别包括指令级、循环级、过程级、子程序级和作业级，分别对应不同的并行处理策略。 5. 指令级并行：这是最细粒度的并行处理，通过优化编译器自动检测和利用并行性，将源代码转化为并行运行的形式。 6. 循环级并行：循环级并行处理通常适用于包含较少指令的循环，特别是那些在连续迭代中不相关的操作，可以通过向量化实现并行。 7. 教材推荐：课程推荐了三本参考书，分别由Kai Huang、Patterson和Hennesy撰写，涵盖了计算机体系结构、并行性定量分析和硬件/软件接口设计等多个方面。 8. 课程内容：课程涵盖了并行处理的关键概念和技术，如加速比性能模型、互连网络、存储器系统的并行化、Cache相关性、内存一致性以及指令级并行处理等，旨在深入理解并行处理的核心原理和应用。