計算機體系結構中的向量訪問儲存方案是什麼?
向量運算元在主存和向量暫存器之間的流動通常透過各種訪問路徑進行流水線處理。在本節中,我們將指定向量運算元,並描述來自交叉儲存模組的三個向量訪問方案,允許重疊的記憶體訪問。
向量運算元規範 - 向量運算元可以具有任意長度。向量元素並非一定儲存在連續的記憶體區域中。例如,矩陣中的條目可以按行優先儲存或按列優先儲存。矩陣的每一行、每一列或對角線都可以用作向量。
當行元素以單位步長儲存在連續位置時,列元素必須以n步長儲存,其中n是矩陣階數。同樣,對角線元素也以n+1步長分開。
要訪問記憶體中的向量,必須指定其基地址、步長和長度。由於每個向量暫存器都具有固定數量的元件暫存器,因此只能在固定數量的週期內將向量的片段載入到向量暫存器中。長向量必須分段並一次處理一個段。
C-訪問記憶體組織 - m路低位交叉儲存結構允許同時訪問m個記憶體字,形成重疊結構。這種併發訪問被稱為C-訪問。
各個記憶體模組中的訪問週期是交錯的。低位選擇模組,高6位選擇每個模組內的字,其中7n = 2°,a + b = n是地址長度。
S-訪問記憶體組織 - 可以重新排列低位交叉儲存以實現同時訪問或S-訪問。在這種方法中,所有記憶體模組都以同步方式同時建立。
C/S-訪問記憶體組織 - 將C-訪問和S-訪問組合在一起的記憶體組織稱為C/S-訪問。此方案中,n個訪問匯流排與連線到每個匯流排的m個交叉儲存模組一起使用。
每個總線上的m個模組都是m路交叉的,以實現C-訪問。n個匯流排並行工作以實現S-訪問。在每個記憶體週期中,如果n個匯流排都與流水線記憶體訪問一起使用,則最多可以提取m·n個字。
C/S訪問記憶體適用於向量多處理器配置。它提供對具有高頻寬的向量資料集的並行流水線訪問。每個處理器都需要一個特定的向量快取設計,以保持記憶體和多個向量處理器之間的資料平滑移動。