快速导航向量处理机(vector computer),面向向量型并行计算,以流水线结构为主的并行处理计算机。 采用先行控制和重叠操作技术、运算流水线、交叉访问的并行存储器等并行处理结构,对提高运算速度有重要作用。但在实际运行时还不能充分发挥并行处理潜力。向量运算很适合于流水线计算机的结构特点。向量型并行计算与流水线结构相结合,能在很大程度上克服通常流水线计算机中指令处理量太大、存储访问不均匀、相关等待严重、流水不畅等缺点,并可充分发挥并行处理结构的潜力,显著提高运算速度。 向量运算是一种较简单的并行计算,适用面很广,机器实现比较容易,使用也比较方便,因此向量处理机(向量机)获得了迅速发展。TI ASC(1972年)和CDC STAR-100(1973年)是世界上第一批向量巨型计算机(巨型机)。到1982年底,世界上约有60台巨型机,其中大多数是向量机。中国于1983年研制成功的每秒千万次的757机和亿次的“银河”机也都是向量机。 向量机适用于线性规划、傅里叶变换、滤波计算以及矩阵、线性代数、偏微分方程、积分等数学问题的求解,主要解决气象研究与天气预报、航空航天飞行器设计、原子能与核反应研究、地球物理研究、地震分析、大型工程设计,以及社会和经济现象大规模模拟等领域的大型计算问题。 向量机一般配有向量汇编和向量高级语言,供用户编制能发挥具体向量机速度潜力的向量程序。只有研制和采用向量型并行算法,使程序中包含的向量 运算越多、向量越长,运算速度才会越高。面向各种应用领域的向量程序库的建立,能方便用户使用和提高向量机的解题效率。向量识别程序是编译程序中新开发的一部分,用于编译时自动识别采用通常串行算法的源程序中的向量运算成分,并编译成相应的向量运算目标程序,以提高向量机计算大量现存非向量程序的计算速度。向量识别技术还有待进一步发展和完善,以提高识别水平。 向量处理机的发展方向是多向量机系统或细胞结构向量机。实现前者须在软件和算法上取得进展,解决如任务划分和分派等许多难题;后者则须采用适当的互连网络,用硬件自动解决因用户将分散的主存当作集中式的共存使用而带来的矛盾,才能构成虚共存的细胞结构向量机。它既具有阵列机在结构上易于扩大并行台数以提高速度的优点,又有向量机使用方便的优点。 词条标签: |
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来自: 二月石桥 > 《计算科学 计算智能科学与自然云计算研究》