Vector Processor
1. 三种处理方式
如何计算 D = A × (B - C) ？
1.1 横向
串行循环处理：每一行一次数据相关（乘法的操作数依赖于减法）。
1.2 纵向
向量内部的单步运算无数据相关，向量之间有一次相关（向量乘法的操作数依赖于向量减法的结果）。
1.3 纵横
可以算任意长度的向量。
2. 结构
分类标准：操作数的存储位置
2.1 存储器-存储器
无论向量长度有多大，相同运算都用一条向量指令完成，这需要操作数在存储器中。
纵向处理。
2.2 寄存器-寄存器
纵横分组处理。
3. 提高向量处理机性能的常用技术
3.1 设置多个功能部件
3.2 链接技术
Pipeline Chaining 流水线链接：
- 对于先写后读的两条指令
- 如果没有功能部件冲突和其它操作数的冲突
- 可以将功能部件链接起来流水处理
链接流水线通过时间的计算：
- 向量寄存器和功能部件之间的数据传输需要时间
- 向量长度 > 1 时，类似于流水线
3.3 循环开采
3.4 编队
编队：在同一时钟周期内开始执行的几条向量指令
- 同一编队中的向量指令之间一定不存在流水功能部件的冲突、寄存器的冲突、数据的相关
4. 性能评价
循环开采 + 编队，执行时间： $$ T_{all} = \lceil {n \over \text{MVL}} \rceil (T_{start} + T_{loop}) + mn $$ 向量长度无穷大时处理机的最大性能： $$ R_{\infty} = \lim_{n \rightarrow + \infty} { \text{Num of FOP in a single seq} \times n \times f \over T_{all}} $$ 半性能长度 \(n_{1/2}\) ：向量长度为此值时，性能为峰值性能一半。
向量长度临界值 \(n_{v}\) ：标量处理机和向量处理机时间相等。
- 二者性能差距的来源（？）：链接技术
Last update:
June 10, 2022
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