병렬 컴퓨터는 구조적 특징에 따라서도 분류가 될 수 있다. 구조적인 부분에 대해서는 지속적으로 새로운 것들이 많이 만들어지고 하지만, 대표적인 것들만 우선 살펴보려 한다.
- 파이프라인 컴퓨터
파이프라인 컴퓨터는 시간적 병렬성을 이용한 중첩 계산을 수행하는 시스템이다. 즉, 체인 평태로 연결된 연산 요소들이 동시에 연산을 수행함으로써 병렬성을 제공하는 것이다. 일반적으로 파이프라이닝은 프로세서의 명령어 실행 유니트와 ALU 내부 회로에 적용된다. 그리고 파이프라인된 ALU들은 벡터 처리 유니트의 구현으로 확장될 수 있다. (벡터는 1차원 데이터 배열을 말한다.) 만약 n개의 데이터들로 구성된 두 개의 벡터들에 대한 덧셈 ㅁ연산을 수행한다면, 같은 위치의 두 데이터들을 각각 더해야 한다. 이와 같이 n개의 동일한 연산들이 반복 수해오디는 경우에 파이프라인이 매우 효과적이며, Cray Y-MP와 같은 슈퍼컴퓨터들이 여러 개의 벡터 유니트들을 이용하는 대표적인 시스템이다.
- 배열 프로세서
배열 프로세서는 SIMD 조직에 해당되며, 공간적 병렬성을 실현하기 위해 여러 개의 동기화된 프로세싱 유니트들을 사용한다. 이 유니트들은 하나의 제어 유니트로부터 동시에 전송되는 동일한 연산 명령을 서로 다른 데이터에 대하여 수행한다. 따라서 이러한 처리 방식을 데이터 병렬모델이라고 부른다.
- 다중프로세서 시스템
다중프로세서 시스템은 MIMD 조직에 해당되며, 시스템 자원들(기억장치, IO 등)을 공유하는 여러 개의 프로세서들을 이용하여 비동기적 병렬성을 실현하는 시스템이다.
배열 프로세서와 다중 프로세서 시스템의 근본적인 차이점은 프로세서들이 수행하는 프로그램의 독립성에 있다. 배열 프로세서에서는 모든 프로세서들이 동일한 프로그램을 동기적으로 실행하고, 다중프로세서 시스템에서는 각 프로세서들이 서로 다른 별도의 프로그램을 비동기적으로 실행한다.
이 시스템들에 대해서는 이것들 말고도 정리할 것들이 많은데 아예 별도의 문서를 또 만들어서 작성해야겠다.