计算机体系结构PPT学习教案.pptx

"计算机体系结构PPT学习教案.pptx" 计算机体系结构是计算机科学的一门重要领域，涉及计算机的硬件结构、指令系统、存储系统、输入输出系统等方面。在本PPT学习教案中，我们将着重介绍向量处理机的结构和技术措施。 向量处理机的结构 向量处理机是一种特殊的计算机系统，旨在高速处理大量数据。其结构主要由两个部分组成：存储器和流水线运算器。流水线运算器是向量处理机的核心部件，负责执行各种运算任务。存储器则提供数据存储空间，供流水线运算器使用。 技术措施 为了提高向量处理机的性能，设计者通常采取以下技术措施： 1. 使用多个独立存储器模块，提高存储器带宽。 2. 增设高速中间存储器，即向量寄存器，减少对存储器的压力。 存储器——存储器结构 存储器——存储器结构是一种常见的向量处理机结构。在这种结构中，主存储器由多个存储器模块构成，每个模块都具有独立的数据通路。流水线运算器与主存储器系统间有三条相互独立的数据通路，各数据通路可同时工作。 寄存器——寄存器结构 寄存器——寄存器结构是另一种常见的向量处理机结构。在这种结构中，主存储器由一级或多级中间存储器形成一个层次结构存储器系统，其中带宽最高的这级存储器安排在距处理器最近位置。 典型系统 CDC 的 STAR-100 是一种典型的向量处理机系统，具有40ns 的主频、64 位的字长、100 万字的主存容量、32 个存储器模块，每个模块的数据宽度为 8 个字。STAR-100 的存储系统具有很高的带宽，为 2 字 / 秒。 CRAY-1 CRAY-1 是世界上第一台向量流水处理巨型机，具有亿次／秒以上的运算速度。其存储系统采用层次结构，包括一级或多级中间存储器，以提高存储器带宽。 链接技术 链接技术是一种提高向量处理机性能的技术措施。通过链接技术，前一条指令结果不必送回存储器直接作为后一条指令的操作数，甚至可在前一条指令完成之前就使用其结果。这样可以减少指令执行时间，提高系统性能。 结论 向量处理机是计算机科学的一种重要技术，广泛应用于科学计算、数据处理等领域。了解向量处理机的结构和技术措施对提高计算机性能具有重要意义。