4.Підвищення продуктивності кс за рахунок векторної обробки даних. Структура векторного процесора.
Узагальнена структура векторного процесора наведена на рис. 7.6. На схемі показані основні вузли процесора, без деталізації деяких зв'язків між ними.
Рис. 7.6. Спрощена структура векторного процессора
Обробка всіх n компонентів векторів-операндів задається однією векторною командою. Елементи векторів представляються числами у формі з плаваючої коми (ПЗ). АЛП векторного процесора може бути реалізований у вигляді єдиного конвеєрного пристрою, здатного виконувати всі операції над числами з ПЗ.
§ завантаження векторного регістра вмістом послідовних осередків памяяті, зазначених адресою першого осередку цієї послідовності;
§ виконання операцій над усіма елементами векторів, що знаходяться в векторних регістрах;
§ збереження вмісту векторного регістра в послідовності елементів пам'яті, зазначених адресою першого осередку цієї послідовності.
Важливим елементом векторного процесора (ВП) є регістр довжини вектора. Цей регістр визначає, скільки елементів фактично містить обробляючий в даний момент вектор, тобто скільки індивідуальних операцій з елементами потрібно зробити.
Матричні обчислювальні системи. Загальна структура, переваги і недоліки.
Матричні обчислювальні системи - найбільш поширені представники класу SIMD, найкраще пристосовані для вирішення завдань, що характеризуються паралелізмом незалежних даних. Матрична система складається з безлічі процесорних елементів, що працюють паралельно і обробних свій потік даних.
Призначення матричних обчислювальних систем - обробка великих масивів даних. В основі матричних систем лежить матричний процесор (arrayprocessor), що складається з масиву процесорних елементів (ПЕ).
Способи організації масивів процесорів в матричних обчислювальних системах
Паралельна обробка множинних елементів даних здійснюється масивом процесорів (МПР). Єдиний потік команд, керуючий обробкою даних в масиві процесорів, генерується контролером масиву процес- рів (КМП). КМП виконує послідовний програмний код, реалізує операції умовного і безумовного переходів, транслює в МПР команди, дані і сигнали управління. Команди обробляються процесорами в ре жимі жорсткої синхронізації. Сигнали управління використовуються для синхро-нізації команд і пересилань, а також для управління процесом Команди, дані і сигнали управління передаються з КМП в масив процесорів по шині широкомовної розсилки. Оскільки виконання операцій умовного переходу залежить від результатів обчислень, результати обробки даних в масиві процесорів транслюються в КМП, проходячи пошині результату.
Масив процесорів - це блок, що складається з процесорів, модулів пам'яті та мережі з'єднань.
Додаткову гнучкість при роботі з розглянутої системою забезпе-печує механізм маскування, що дозволяє залучати до участі в опе-раціях лише певну підмножину з вхідних в масив процесорів. Маскування реалізується як на стадії компіляції, так і на етапі ви- конання.
У більшості алгоритмів подальший порядок обчислень залежить від результатів і прапорів умов попередніх операцій.