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1、6.4向量处理机实例6.4.1典型向量处理机6.4.2CRAYY-MP向量处理机6.4.3向量协处理器向量处理机主要出自美国和日本。美国著名的向量计算机公司有：CRAY、CDC、TI等日本公司有：NEC、Fujitsu、Hitachi等2021/9/51CRAY12021/9/52CRAY12021/9/532021/9/54CDC16042021/9/55FujitsuVPP50002021/9/56机器型号美国和日本制造的向量处理机CrayIS配置特点有10条流水线的 单处理机，12.5ns，COS/CF7 2.1第一台基于ECL的超级计算机， 19
2、76年问世6.4.1典型向量处理机Cray2S/4-256256M字存储器 的4台处理机， 4.lns,COS或UNIX/CF773.016K字的本地存 储器，移植了UNIXV， 1985问世2021/9/57机器型号CrayX-MP416配置特点16M字存储器的 4台处理机，128M字SSD,8.5ns, COSCF775.0使用共享寄存器 组用于IPC， 1983年问世CrayY-MP832128M字存储器的 8台处理机,6ns, CF775.0X－MP的改进 型，1988年问世每台处理机2条 向量流水线,16 台处理机,4.2ns, Unicos/
3、CF775.0Cray Y-MP C-90最大的Cray机器1991年问世2021/9/58机器型号CDCCyber205配置特点有4条流水线的 单处理机,20ns,虚拟OS/FTN200存储器到存储器 系统结构， 1982年问世ETA10E单处理机, 10.5ns,ETAV/FTN200Cyber205的后 继型号， 1985年问世每台处理机4组 流水线,4台处理 机,2.9ns,F77SX, 22GflopsNECSX-X/441991年问世2021/9/59机器型号FujitsuVP2600/10配置特点5条流水线的单 处理机和双标量 处理机,3.
4、2ns,5Gflops,MSP.EX /F77EX/VP使用可重构微 向量寄存器和 屏蔽， 1991年问世512MB存储器， 18条流水线的单 处理机，4ns， FORT77/HAP V23-OC,3GflopsHitachi820/8064个通道，最大 传输速率 288MB/S， 1988年问世2021/9/5106.4.2CRAYY-MP向量处理机CrayY-MP816由1至8台处理机组成，多个处理机共享中央存储器、I/O子系统、处理机通信子系统和实时钟。中央存储器由256个交叉访问的存储体组成。每个处理机对4个存储器端口的交叉访问。CPU的时钟周期
5、为6ns。4个存储器端口允许处理机同时执行两个标量和向量取操作、一个存储操作和一个独立的I/O操作。2021/9/511每个CPU由14个功能部件组成，分为向量、标量、地址和控制四个子系统。使用了大量地址寄存器、标量寄存器、向量寄存器、中间寄存器和临时寄存器。可以实现功能流水线灵活的链接。I/O子系统支持三类通道，传输速率分别为6兆字节/秒，100兆字节/秒和1G字节/秒。2021/9/5122021/9/5136.4.3向量协处理器以通用中小型机，或微机作为主机；向量处理部件作为外围设备，用以加速向量的处理速度。价格低。向量协处理器是为中小型用户设计的
6、，解决科学计算中大量向量处理任务的一种装置。与各种不同主机相连的向量协处理器，价格和功能的变化范围很大。处理机主存储器协处理机本地存储器高速总线带向量协处理器的计算机结构框图2021/9/514FPS-164是最典型的向量协处理器，美国浮点系统公司生产。内含三个向量处理器，每个向量处理器有两个乘加部件，两组向量寄存器，两组标量寄存器。每个乘加部件每个周期能输出一个结果。向量寄存器：2组，每组4个向量寄存器，每个向量寄存器可存放２Ｋ个操作数，每个操作数４个字节。2021/9/515标量运算部件协处理器主存储器120MB地址寄存器间址寄存器向量处理器向量处理
7、器向量处理器标量寄存器X寄存器组Y寄存器组向量寄存器乘法流水线加法流水线与主计算 机连接FPS-164向 量协处理 器结构图2021/9/516常用运算：di=ai×b+ci避免中间结果存放寄存器或存储器2021/9/517运算过程：标量处理器把原始数据装入向量寄存器，把标量数据和指令播送到全部向量处理器。向量处理器就同步地运算，但它们处理的数据是各不相同的。向量操作可以和标量处理器中的标量操作同时进行。向量协处理器特别适合于大规模的数值处理，用户使用现有的处理机作为主机。配合需要数量的向量协处理器，达到较高的性能价格比。2021/9/5186.5向量处
8、理机的性能评价衡量向量处理机性能的主要指标有：1、向量指令处理时间Tvp2、最大
