计算机系统结构03(向量处理_互联网络_阵列机)(北邮课件)

Vector process principles

Vectorization Vectorization

Vector instruction types

1V V ×Vector instruction types

01

V

1

Vector processor architecture

采用多个存储体交叉和并行访问来提高存储器速度

操作数缓冲栈和写结果缓冲栈主要用于解决访问存储器个存储体，每个处理机访问4个存储体。

个存储体交叉访问，每个存储体，每个周期并Memory-to-memory

Memory-to-memory

Register-to-Register Register-to-Register

Vector/Scalar Ratio Balanced Vector/Scalar Ratio

Balanced Vector/Scalar Ratio Multiple function unit (Cray-1)

功能部件并行条件：

•无功能部件冲突

•无向量寄存器冲突

Vector parallel

Strip-mining (Vector loop)

Pipeline chaining

Pipeline chaining

Pipeline chaining Cray-1 只有一个访

存部件；

Cray X-MP有三个访

存部件，两个用于

向量load，一个用

于向量store，并且

三个部件可同时使

用。

Y=s*

X+

Y

Vector Processor Terminology

networks

networks

互连网络的性能参数

总时延＝发送方开销＋飞行时间＋消息长度/带宽

＋接收方开销

x(

蝶式函数（Butterfly）x(

PM

2

Network structure Static Networks

Static Networks

Static Networks

维立方体由N＝2n个结点构成，分布在n维上，每维有两个结点；超立方体网采用交换函数，结点度为

Static Networks

Dynamic networks

总线系统

Dynamic networks

多级互连网络MIN (multistage interconnection network)

多级互连网络采用的关键技术：

交换开关；

交换开关之间的拓扑连接；

对交换开关的不同控制方式。

Dynamic networks

Dynamic networks 0 0

Dynamic networks

Dynamic networks

SIMD abstract module

使用资源重复的方法

SIMD machine model

SIMD features Distributed-Memory Model

Shared-Memory Model SIMD calculate example

SIMD calculate example LDA m ;全部(m)由PEM送至PE的累加器