計算機體系結構中的向量處理是什麼？

向量處理是一種可以執行完整向量輸入單個指令的中央處理器。它是一個完整的硬體資源單元，使用單個指令在記憶體中實現一系列相似的資料元素。

科學和研究計算涉及許多計算，這些計算需要強大的計算機。這些計算如果在傳統計算機上執行，可能需要幾天甚至幾周才能完成。科學和工程問題可以使用向量處理指定為向量和矩陣的方法。

向量處理的特性

向量處理具有以下多種特性：

• 向量是一組結構化的元素。向量中的元素是標量量。向量運算元包含一組有序的n個元素，其中n稱為向量的長度。

• 每個時鐘週期處理兩個連續的元素對。在一個時鐘週期內，雙向量管道和雙組向量功能單元允許處理兩對元素。

  每完成一對操作後，結果將傳遞到結果暫存器的相應元素。操作在處理的各個元素類似於向量長度暫存器中指定的計數之前繼續。

• 在並行向量處理中，每個時鐘週期產生多個結果。在以下兩種情況下會自動啟動並行向量運算：

  • 當連續的向量指令促進不同的功能單元和多個向量暫存器時。
  • 當連續的向量指令使用一個向量暫存器的結果流作為另一個使用不同功能單元的操作的運算元時。此階段稱為鏈式處理。

• 由於管道的基礎延遲，向量處理器在向量較長時效能更好。

• 向量處理減少了與維護迴圈控制變數相關的開銷，這使得它比標量處理更有效。

Ginni

更新於：2023年11月1日

52K+ 次瀏覽

啟動您的職業生涯

透過完成課程獲得認證

開始學習