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Parallelisierung und Kommunikation

Die totale Performance eines Parallelrechners ist nicht nur von der Rechenleistung abhängig. Mindestens so wichtig ist die Kommunikationsarchitektur und die Kommunikationsleistung. Die intelligente Kommunikation des MUSIC eignet sich vorallem für Probleme, die im Datenraum parallelisiert werden können. Auf jedem Rechenknoten wird das gleiche Programm ausgeführt (SPMD-Maschinegif), jedoch mit anderen Daten gerechnet. Bildbearbeitung ist ein Gebiet, das sich sehr gut zur Parallelisierung im Datenraum eignet; meistens lässt sich die Parallelisierung so aufteilen, dass jeder Prozessor einen Teil des Gesamtbildes berechnet. Die intelligente Kommunikation des MUSIC-Systems kommt dem sehr entgegen: über die Kommunikation lassen sich Bilddaten einfach und effizient verteilen und wieder einsammeln zur Darstellung, anderseits erfolgt die Synchronisation der Prozessoren auf ein nächstes Bild einfach durch die Kommunikation. Mit einer Kommunikationsbandbreite von gegenwärtig 5 Millionen 32 bit Werten pro Sekunde lassen sich bei einer Bildschirmgrösse von 512 mal 512 Punkten 20 Bilder in der Sekunde kommunizieren. Durch eine Farbreduktion lässt sich diese Rate weiter steigern. Der Kommunikationsoverhead ist beim MUSIC-System klein. Tabelle 3.1 zeigt die Werte einiger bekannter Systeme. Dabei muss aber beachtet werden, dass bei einer Kommunikation zu allen Prozessoren oder von allen Prozessoren beim MUSIC-System der Kommunikationsoverhead gleich bleibt, bei anderen Systemen kann er mit der Anzahl der an der Kommunikation beteiligten Prozessoren wachsen.

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Tabelle 3.1: Latenzzeit und Kommunikationsbandbreite verschiedener Systeme.  



Martin Frey
Tue Jun 17 13:29:20 MET DST 1997