第一章 计算机系统结构的基本概念


2.冯氏分类法

  冯泽云于1972年提出用最大并行度对计算机系统结构进行分类。最大并行度定义为:计算机系统在单位时间内能够处理的最大的二进制位数。假定每个时钟周期内能同时处理的二进位数为,则T个时钟周期内平均并行度为
                 
平均并行度不同于最大并行度,它取决于系统的运用程度,与应用程序有关。因此,定义系统在周期T内的平均利用率为
                 
  图1.4示出用最大并行度对计算机系统结构进行分类的方法。用平面直角坐标系中的一点代表一个计算机系统,横坐标代表字宽(n位),即在一个字中同时处理的二进位数;纵坐标代表位片宽度(m位),即在一个位片中能同时处理的字数。于是,一个系统的最大并行度就可以用这两个量的乘积,即用通过该点的水平线和垂直线与两坐标轴围成的矩形面积来表示。
  由图1.4可得出四类不同处理方法的计算机系统结构:
  (1)字串位串WSBS(Word Serial and Bit Serial),其n=1,m=1。这是第一代计算机发展初期的纯串行计算机。
  (2)字并位串WPBS(Word Parallel and Bit Serial),其n>1,m=1。这是传统并行单处理机。
  (3)字串位并WSBP(Word Serial and Bit Parallel),其n=11,m>1。STARAN,MPP,DAP属于这种结构。
  (4)字并位并WPBP(Word Parallel and Bit Parallel),其n>11,m>1。PEPE,ILLIACIV,Cmmp属于这种结构。