传统并行计算机的体系结构
1、并行向量处理机 (Parallel Vector Processors PVP)
1976年，出现了具有实用价值的向量处理机Cray-1
单处理机，多向量寄存器模式
运算速度：3—160M flops
平均速度：20—80M flops
向量点积速度： 22M flops
利用大量的向量寄存器快速地实现向量运算。
1985年，Cray Inc.推出Cray-2 超级计算机，该机的向量处理速度是Cray-1的12倍 (1G flops)
PVP结构模型
VP: Vector Processor并行处理机
SM: Shared Memory共享内存
典型的PVP机型
80年代中、后期是PVP的时代，有很多PVP相继问世，如：
Convex公司的C3800系列
DEC公司的 VAX 9000
IBM公司的IBM 390/VF
Fujitsu公司的VP 2000
Cray公司的 YMP-90
2、对称处理机 (Symmetric Multiprocessor SMP)
将各处理器经由高速总线（或交叉开关）与共享存储器相连
每个处理器对共享存储器具有同等的访问权利
每个处理器对I/O设备和其它系统资源享有同等的访问权利
在SMP系统中一般要求每个处理机是相同的
因此称之为对称多处理机
对称多处理机结构模型
P/C: Processor/Cache处理器/缓存
典型SMP机型
SGI公司的SGI Onyx系统和SGI Power Challenge；
Sequent Computer System, Inc.的Sequent Symmetry S-81系统；
IBM公司的ES/9000系统和R50；
Sun公司的SparcCenter 2000；
我国的曙光1号。
3、大规模并行处理机 (Massively Parallel Processors MPP)
采用松耦合体系结构连接各种不同的处理器，
即各处理器以使用自己的局部内存为主，处理器之间进行同步通信实现数据交换。
大规模并行处理机结构模型
LM: Local Memory局部存储器
MPP的优缺点
MPP的优点：
（1） 突破了只看到一个统一的存储空间的方式
（2）具有良好的可扩展性
MPP的缺点：
（1）分布存储要求用户必须将被操作的数据分配到各局部存储器中
（2）运算过程中用户要考虑数据在各节点间的传送和同步
典型的MPP机型
Intel公司的Paragon XP/S ；
MasPar公司的MP-2 ；
Thinking Machine公司的CM-5；
IBM公司的SP 2 ；
Cray公司的Cray T3D；
我国的曙光 1000。
4、分布式共享存储多处理机系统 (Distributed Shared Memory DSM)
DSM系统具有以下特点：
（1）存储器在物理上分布于各处理器附近，但在逻辑上可由多个处理器共享整个内存
（2）DSM系统实际上是SMP和MPP结构的折中
分布式共享存储多处理机系统
DCM的优点与问题
DSM的优点：
（1）避免了集中式存储结构中处理器和存储器的复杂连接
（2）有良好的可扩展性
（3）相对MPP来说，更容易编程
DSM系统需着重考虑的问题：
（1）系统应具有维持存储器访问一致性的硬件支持
（2）相对SMP系统来说，其访问非物理局部存储器的时间要更长
典型DCM机型
Cray公司的Cray T3E ；
SGI/Cray公司的Origon 2000 ；
BBN公司的TC 2000。
5、工作站机群 (Cluster Of Workstations COW 或 Networked Of Workstations NOW 或 Cluster)
COW的结构特点：
（1）每一个节点机都是一个完整的工作站
（2）各节点机通过成本较低的商业网络连接起来
（3）各节点内都有本地磁盘
（4）一个完整的操作系统驻留在每个节点中
工作站机群结构模型
COW的优点与问题
COW结构的优点：
（1）系统开发周期短，用户投资风险小
（2）系统价格低，节约系统资源
（3）系统的扩展性好，用户编程方便
COW系统应考虑的主要问题：
（1）如何减少节点机间的通信开销
（2）如何改善并行程序设计环境
（3）如何充分利用全局资源
总结
