FE-Software auf Parallelrechnern

Hardwarebeschreibung

Nach der Taxonomie von Flyn lassen sich Computer in vier Kategorien einteilen:

• Single Instruction Single Data (SISD)
• Single Instruction Multiple Data (SIMD)
• Multiple Instruction Single Data (MISD)
• Multiple Instruction Multiple Data (MIMD)

Unter  SISD-Rechnern versteht man Computer, die ihre Aufgaben sequentiell abarbeiten. Sie können nur eine Instruktion gleichzeitig auf einen Datensatz anwenden. SISD-Rechner sind z.B. Personal-Computer oder Workstations.
 SIMD-Rechner können im Gegensatz zu SISD-Rechnern gleichzeitig eine Anweisung auf mehrere Datensätze ausführen. Diese Rechner haben mehrere CPUs, auf denen zusammen nur ein Programm abläuft. Dieses Programm wendet simultan die gleichen Anweisungen auf verschiedene Daten an. SIMD Rechner sind z.B. Vektorrechner. Sie können z.B. die Vektoraddition zweier Vektoren parallel addieren. Hierbei addiert jede CPU einen Teil des einen Vektors mit dem zugehörigen Teil des anderen Vektors.
 MISD-Rechner sollen mit mehreren Prozessoren einen Datensatz bearbeiten. Dieser Ansatz findet in der Praxis keine Anwendung.
 MIMD-Rechner sind im Prinzip mehrere eigenständige Rechner, die miteinander über Links kommunizieren können. Die einzelnen Rechner haben eine eigene CPU sowie einen eigenen Speicher. Je nach Ausstattung der Rechner können für die Kommunikation eigene CPUs vorhanden sein. Eine zentrale Instanz für das gesamte System ist nicht vorgesehen. Die Rechner arbeiten in einem Netzwerk zusammen und sind autark mit einem eigenen Programm beschäftigt [Lämmer, 1993]. Herkömmliche SISD-Rechnern lassen sich über Schnittstellen, wie z.B. Ethernet, zu einem MIMD-Rechner verbinden. Rechner vom Typ MIMD bezeichnet man auch als Parallelrechner.