计算机体系结构中的向量处理是什么？

向量处理是一种可以执行完整向量输入单个指令的中央处理器。它是一个完整的硬件资源单元，使用单个指令在内存中实现一系列相似的數據元素。

科学和研究计算涉及许多计算，这些计算需要强大的计算机。这些计算如果在传统计算机上运行，可能需要几天甚至几周才能完成。科学和工程问题可以使用向量处理指定为向量和矩阵的方法。

向量处理的特性

向量处理具有以下多种特性：

• 向量是一组结构化的元素。向量中的元素是标量量。向量操作数包含一组有序的n个元素，其中n称为向量的长度。

• 每个时钟周期处理两个连续的元素对。在一个时钟周期内，双向量管道和双组向量功能单元允许处理两对元素。

  每完成一对操作后，结果将传递到结果寄存器的相应元素。操作在处理的各个元素类似于向量长度寄存器中指定的计数之前继续。

• 在并行向量处理中，每个时钟周期产生多个结果。在以下两种情况下会自动启动并行向量运算：

  • 当连续的向量指令促进不同的功能单元和多个向量寄存器时。
  • 当连续的向量指令使用一个向量寄存器的结果流作为另一个使用不同功能单元的操作的操作数时。此阶段称为链式处理。

• 由于管道的基础延迟，向量处理器在向量较长时性能更好。

• 向量处理减少了与维护循环控制变量相关的开销，这使得它比标量处理更有效。

Ginni

更新于：2023年11月1日

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