"多处理机设计与应用：MIMD系统结构及存储器组织"

多处理机设计是指将多个处理器连接起来，协同工作以提高计算机系统的性能和吞吐量。多处理机设计的主流是中小规模的计算机，即处理器个数小于32。多处理机的出现是为了应对单处理机性能的瓶颈，并且已经起到了越来越重要的作用。 2004年，Intel宣布放弃其高性能单处理器项目，转向多核研究和开发。其他半导体公司也相继加入这个领域。这一决策的背后的原因在于多处理机可以充分利用商品化微处理器的高性能价格比优势。与此同时，并行计算机应用软件也得到了稳定的发展。 多处理机主要采用MIMD（Multiple Instruction Multiple Data）结构，因为MIMD具有灵活性和可以充分利用商品化微处理器高性能价格比的优势。根据存储器的组织结构，现有的MIMD机器可以分为两类：集中式共享存储器结构和分布式存储器多处理机。 集中式共享存储器结构是一种多处理机设计的方式，其中所有处理器共享一个全局存储器。这种结构可以实现处理器之间的数据共享和通信，提高系统的并行计算能力。集中式共享存储器结构的优点是可以简化编程模型，缺点是全局存储器的带宽可能成为系统瓶颈。 分布式存储器多处理机是另一种多处理机设计的方式，其中每个处理器都拥有自己的本地存储器，并且通过网络进行通信。这种结构可以充分利用网络的带宽和降低存储器之间的通信延迟。分布式存储器多处理机的优点是可以实现可扩展性和容错性，缺点是编程模型相对复杂。 多处理机的设计还面临一些挑战，如处理器之间的同步和互斥问题、负载平衡和任务调度等。为了充分发挥多处理机的性能优势，需要合理的系统设计和优化。 总之，多处理机设计是为了提高计算机系统性能和吞吐量的一种方式。它已经成为中小规模计算机的主流设计，采用MIMD结构，并根据存储器的组织结构分为集中式共享存储器结构和分布式存储器多处理机。多处理机的设计还面临一些挑战，但充分发挥其性能优势可以提升系统的并行计算能力和效率。