計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第20講-文庫吧資料
2025-08-07 14:05本頁面
【正文】 2) + C(2) …… T(n) = B(n) + C(n) Y(1) = A(1) T(1) Y(2) = A(2) T(2) …… Y(N) = A(N) T(N) 采用向量指令只需要 2條： VADD B， C， T VMUL A， T， Y 這種處理方式適用于向量處理機 數(shù)據(jù)相關(guān)不影響流水線連續(xù)工作。 橫向處理方式 也稱為水平處理方式，橫向加工方式等 逐個分量進行處理：假設(shè)中間結(jié)果為 T(I) 計算第 1個分量： T(1) ＝ B(1)＋ C(1) Y(1) ＝ A(1) T(1) 計算第 2個分量： T(2) ＝ B(2)＋ C(2) Y(2) ＝ A(2) T(2) …… 計算最后一個分量： T(N) ＝ B(N)＋ C(N) Y(N)＝ A(N) T(N) 存在兩個問題： 在計算向量的每個分量時，都發(fā)生寫讀數(shù)據(jù)相關(guān)。 以一個簡單的 C語言編寫的程序為例，說明向量的三種處理方式的工作原理。 3．縱橫處理方式， 又稱為分組處理方 式，縱橫向加工方式等。 2．縱向處理方式， 又稱為垂直處理方式，縱向加工方式等。 有三種處理方式： 1．橫向處理方式， 又稱為水平處理方式，橫向加工方式等。 例如：采用寄存器 寄存器結(jié)構(gòu)的CRAY1與采用存儲器 存儲器結(jié)構(gòu)的STAR100比較，運算速度高 3倍多，而主存流量低 。 STAR100的主存儲器流量：32 8W/=200MW/S CRAY1的主存儲器流量： 4W/50ns=80MW/S 計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu) （第 21講） 第六章 向量處理機 向量數(shù)據(jù)表示方式 向量處理機的結(jié)構(gòu) 向量處理方式 向量處理機的關(guān)鍵技術(shù) 向量處理機實例 向量處理機的性能評價 向量處理機的發(fā)展 向量處理機結(jié)構(gòu) 向量處理機的最 關(guān)鍵問題 是存儲器系統(tǒng)能夠滿足運算部件帶寬的要求。 采用寄存器 寄存器結(jié)構(gòu)的 主要優(yōu)點：降低主存儲器的流量。 連續(xù)訪問一個向量的各個分量。 主要采用兩種方法： 1. 存儲器－存儲器結(jié)構(gòu) 多個獨立的存儲器模塊并行工作 處理機結(jié)構(gòu)簡單，對存儲系統(tǒng)的 訪問速度要求很高 2. 寄存器－寄存器結(jié)構(gòu) 運算通過向量寄存器進行 需要大量高速寄存器，對存儲系 統(tǒng)訪問速度的要求降低 存儲器－存儲器結(jié)構(gòu) 向量處理機中有多個高速流水線運算部件，存儲器的訪問速度是關(guān)鍵 采用多個存儲體交叉和并行訪問來提高存儲器速度，例如： CRAY1有 64個存儲體，每個處理機訪問 4個存儲體 STAR100采用 32個存儲體交叉，每個存儲體并行讀出 8個 64位數(shù)據(jù) 我國研制的 YH1向量計算機有 37個存儲體 操作數(shù)緩沖棧和寫結(jié)果緩沖棧主要用于解決訪問存儲器沖突 雖然采用質(zhì)數(shù)個存儲體能消除訪問存儲器的沖突，但是，數(shù)據(jù)經(jīng)過多次運
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