Ikkita asosiy shakli

Vektor-konveyer arxitekturasi.
Kompyuterning arxitekturasini bilish uchun uning eng yuqori ko'rsatkichini hisoblash oson. Biz birinchi navbatda real raqamlar bo'yicha operatsiyalarni bajarish tezligidan manfaatdor ekanligimiz sababli, biz haqiqiy arifmetika uchun funktsional qurilmalarni imkon qadar ko'proq yuklashimiz kerak. Balandlikning teskari tomonidagi operatsiya kamdan-kam qo'llaniladi va bo'linish jarayonida qo'shimcha ravishda ko'paytirish ishi talab etiladi. Shuning uchun, kompyuterning eng yuqori ko'rsatkichini aniqlash uchun faqat ko'paytirish va qo'shimcha qurilmalarni ishlatamiz. Maksimal ishlash uchun ular birlashtirilgan rejimda ishlatilishi kerak.
D- = B, + Cr-x d shakllarining ishlashini amalga oshirishga kelganimizda shunga o'xshash narsalarni qildik. Agar qo'shimcha ravishda har bir bunday qurilma vektorli ishni bajarish uchun ikkita ichki konveyerdan foydalanishni hisoblasak, ikkita qurilmaning tizimi soat bo'yicha to'rtta operatsiya natijasini beradi. Kompyuterning aylanish vaqti 4.1 n, shuning uchun bitta Cray C90 protsessorining eng yuqori ko'rsatkichi deyarli 1 gflops yoki sekundiga 109 operatsiya bo'ladi. Agar kompyuterning barcha 16 ta protsessori bir vaqtning o'zida ishlayotgan bo'lsa, unda eng yuqori ko'rsatkich 16 gflopsgacha ko'tariladi.
Biz ushbu kompyuterning arxitekturasining asosiy xususiyatlarini buzib tashladik, undan nega bu qadar tez o'ylab topilgani aniqlandi. Biroq, u uchun samarali dasturlarni qanday yozishni bilish uchun siz uning boshqa tomonini o'rganishingiz kerak. Haqiqiy dasturlarda ishlashini kamaytiradigan omillarni ta'kidlash kerak. Ushbu qadam holda, hosildorlikni oshirish uchun dasturda nimani o'zgartirish kerakligini tushunish qiyin bo'ladi. Paragrafning qolgan qismi ushbu kompyuterda dasturlarni bajarish samaradorligini tahlil qilishga bag'ishlanadi. Birinchidan, biz terminologiya haqida qaror qabul qilishimiz kerak. Kompyuterda vektor-konveyer arxitekturasi mavjud. Vektorli ishlov berish rejimi yordamida vaqtning asosiy daromadini olish mumkin. Kompyuterning buyruq tizimidagi vektor buyruqlari uni bajarish uchun ishlatilsa, ba'zi dastur qismlari vektor rejimida ishlov berilishi mumkin. Dasturning barcha qismini vektorli buyruqlar bilan almashtirsak, u holda uning to'liq vektorizatsiyasi haqida gapiramiz. Aks holda, biz qisman vektorizatsiya yoki umuman bir qismni vektor qilish imkonsizligi bilan ishlaymiz. Dasturda tegishli qismlarni topish va ularni vektorli buyruqlar bilan almashtirish j
arayoni dasturning vektorizatsiyasi deb ataladi.
1-Rasm. Vektorli protsessorning soddalashtirilgan tuzilishi


Vektor protsessor.

"Masiv protsessor" bu yerga yo'naltiradi. Massivni qayta ishlash bilan adashtirmaslik kerak .Ushbu maqola katta vektorlarni (massivlarni) qayta ishlash uchun maxsus ishlab chiqilgan protsessorlar (jumladan, GPUlar ) haqida. Ba'zi umumiy maqsadli kompyuterlarda mavjud bo'lgan SIMD ko'rsatmalari uchun Flinn taksonomiyasi § Yagona ko'rsatmalar oqimi, bir nechta ma'lumotlar oqimi (SIMD) ga qarang .

Hisoblashda vektor protsessor yoki massiv protsessor markaziy protsessor bo'lib, ko'rsatmalar to'plamini amalga oshiradi, bu erda uning ko'rsatmalari vektorlar deb ataladigan katta bir o'lchovli ma'lumotlar massivlarida samarali va samarali ishlashga mo'ljallangan . Bu ko'rsatmalari faqat bitta ma'lumot elementlarida ishlaydigan skalyar protsessorlardan farqli o'laroq va qo'shimcha bitta ko'rsatma, bir nechta ma'lumot (SIMD) yoki SWARga ega bo'lgan bir xil skaler protsessorlardan farqli o'laroq.Arifmetik birliklar. Vektor protsessorlari ma'lum ish yuklarida, xususan, raqamli simulyatsiya va shunga o'xshash vazifalarda ishlashni sezilarli darajada yaxshilaydi. Vektorli ishlov berish usullari video-o'yin konsoli apparatida va grafik tezlatgichlarda ham ishlaydi .Vektorli mashinalar 1970-yillarning boshlarida paydo boʻlgan va 1970-yillardan 1990-yillargacha superkompyuter dizaynida, xususan, turli Cray platformalarida ustunlik qilgan. An'anaviy mikroprotsessor konstruktsiyalarining narx-navo nisbatining tez pasayishi 1990-yillarda vektorli superkompyuterlarning qisqarishiga olib keldi.