Algorithmes de la morphologie mathématique pour - Pastel - HAL

Jaromír BRAMBOR3.1. TAXONOMIE DES ARCHITECTURESTempsInstruction n+0F1 F2 D E1 E2 E3WBInstruction n+1F1 F2 D E1 E2 E3WBInstruction n+2F1 F2 D E1 E2 E3WBFIG. 3.2 : Exécution dans le pipeline du processeur SH-5 se poursuit de gauche à droite. Légende : F1, F2(fetch) - phases de la mise en pipeline d’une instruction ; D - décodage de l’instruction ; E1, E2, E3 (execute)- jusqu’à 3 phases d’exécution, fonction exacte (mémoire, calcul en entiers, en virgule flottante) dépend del’instruction, WB (writeback) - écriture des résultats dans le registrePlus généralement, nous pouvons parler dans le même cadre d’une architecture SPMD (Single Program,Multiple Data) - architecture à un programme et à données multiples - qui a la même configurationmais les unités élémentaires du calcul exécutent d’une façon synchrone une même séquence d’instructionsou un même programme plus complexe. La façon synchrone d’exécution est ici indispensable etconstitue le lien avec la catégorie SIMD travaillant de la même façon au niveau d’instructions.3.1.1.3 Architecture MISDDans ce type d’architectures, plusieurs instructions sont destinées à traiter la même donnée. Chaqueunité reçoit une instruction spécifique.Ce type inclut également le traitement en pipeline où la tâche est divisée en étapes distinctes etoù nous ne pouvons pas identifier plusieurs unités du calcul qui seraient indépendantes, une dédiée àchaque étape. En contraste avec le pipeline classé sous SISD confluent où les blocs du pipeline étaientcommandés tous par une même unité centrale et où ils formaient un seul macro-bloc fonctionnel, lepipeline du type MISD correspond à un enchaînement des macro-blocs, chacun ayant sa propre unitécentrale, cf. 3.1(c).3.1.1.4 Architecture MIMDLa catégorie MIMD est implicitement perçue comme asynchrone ce qui la diffèrencie grandementd’autres catégories de la taxonomie de Flynn.Les architectures de ce type sont composées de plusieurs unités de calcul séparées qui peuvent exécuterdifférents flux d’instructions sur différents flux de données, indépendamment les unes des autres eten utilisant leurs propres données locales, cf. 3.1(d).Cette catégorie n’exige explicitement aucune forme de synchronisation entre les unités. Dans la pratique,la synchronisation, si on en a besoin, est effectuée par l’intermédiaire d’une mémoire partagée oupar le biais de passage des messages par un réseau d’interconnexions.3.1.2 Taxonomie de DuncanLa taxonomie de Duncan Dun90 est plus récente (1990) que celle de Flynn (1966). Elle était conçueprincipalement pour surpasser le manque de précision de la taxonomie de Flynn et ainsi pouvoir distinguercertains types d’architectures très proches dans leur fonctionnement.La taxonomie de Duncan est basée sur la taxonomie de Flynn et reprend sa terminologie en incorporantles classes SIMD et MIMD dans un système plus discriminatoire et hiérarchisé. De plus, elle exclutles classes qui, selon Duncan, ne décrivent que les mécanismes parallèles de bas niveau. Ces mécanismessont courants dans les structures des architectures contemporaines mais nous ne pouvons pas les classerrigoureusement comme parallèles car si tel était le cas, la plupart des ordinateurs modernes appartien-33