平行處理器設計製作及其應用

The design and implementation of parallel processor and its application

陳憲政(Hsien Cheng Chen)

指導教授 ： 吳金生

元智大學/工程學院/電機與資訊工程研究所/碩士(1993年)

摘要

鑑於國外學術界及工業界已裝製了各形各色的多重處理器系統 , 我們也
相信微電腦科技發展至高速度高位元後邁入多重處理器系統是一個必然的
趨勢 , 因此作此技術性的研製計劃 o我們的多重處理器系統採用立方體
(cube) 結構 , 具有多指令多資料流的功能 , 每一個節點的處理單元除
了有本身的區域性記憶體 (local memory) 外尚可與鄰近三個角落的處理
器單元透過8259中斷器及8255並列交握式通訊作訊息傳輸 , 也可透過網
路控制器 (network controller)做多重處理器之間的通訊傳輸 , 這兩種
方法分別享有鬆耦多重處理器系統及密耦多重處理器系統的優點 o雖然我
們的多重處理器系統在執行的速度上並不敢比美於現行的高速系統 , 但
由理論與實際結合的設計與製作 , 我們依然完成了一個實用的多重處理
器系統 o 本篇論文旨在如何自行研發並實際製作一個多重處理器系統 ,
可說是一篇實作精神非常濃厚的文章 o

關鍵字

立方體 ； 區域性記憶體 ； 網路控制器

並列摘要

There are a variety of multiprocessing systems in the academic
and industrial world. We expect that multiprocessing system is
the next generation of computers after they evolve to high
speed and high bandwidth. Therefore we excute this technical
multi- processor project to enter the new era. Our
multiprocessing system takes n-cube architecture with MIMD
capability. Message-passing uses Interrupter 8259 and Programm-
able Peripherial Interface 8255 mode-2 handshaking,which is
able to respond to the service request instantaneously.
Communication between any two processors in this scheme can
also be carried out through a network controller. With the help
of the hand- shaking technique and the use of the network
controller, a message can transfer between any two nodes in a n-
cube. These two methods give merits from both Loosely Coupling
and Tightly Coupling Systems. The execution speed of our
multiprocessing system is not comparable with to the current
commercialized high speed parallel computers, however, we have
designed and implemented a practical multiprocessing system
which combine the theoretical and experimental work. This
research project offers very good hands-on experience to
students in the computer hardware field.

並列關鍵字

cube ； local memory ； network controller