O que é Arquitetura Vetorial? Utilizações: Simulações, Cálculos Científicos, Biologia Molecular, Física de Partículas, Processamento de Imagens, etc. Origens: Cray-1 Estudo do Cray-1 Teoria do Processamento Vetorial Aplicações atuais: ESC e Cell Visão Geral do Trabalho
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O que é Arquitetura Vetorial? Utilizações: Simulações, Cálculos Científicos, Biologia Molecular, Física de Partículas, Processamento de Imagens, etc. Origens:
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O que é Arquitetura Vetorial?
Utilizações: Simulações, Cálculos Científicos, Biologia Molecular, Física de Partículas, Processamento de Imagens, etc.
Origens: Cray-1
Estudo do Cray-1
Teoria do Processamento Vetorial
Aplicações atuais: ESC e Cell
Visão Geral do Trabalho
Histórico
Primórdios: WestingHouse ElectricCorporation – projeto Solomon
Predecessores: STAR – 100 (CDC) eASC (Texas Instruments)
Cray – 1 (Cray Research): primeiro a obter sucesso
Outras Companhias: Fujitsu, Hitashi, NEC
Tendência atual: processamento distribuído
Propriedades
Loops substituídos por instruções com vetores
Menos fetches de instruções
Programador + compilador deve garantir que cada resultado independa do resultado prévio
Possibilita altas freqüências de clock
Instruções vetoriais acessam a memória com padrão conhecido
Componentes
Memória principal Controlador de memória Registrador vetorial
Banco de memória de tamanho fixo para guardar um simples vetor
Tipicamente 8-32 registradores vetoriais, cada um com 1 to 8 Kbits
Tem ao menos 2 portas de leitura e uma de escrita Podem ser vistos como arranjos de elementos de 64b, 32b, 16b,
ou 8b Processador escalar
Totalmente pipelined, iniciam nova operação a cada clock Controlador vetorial Unidade aritmética pipeline
Formas de endereçamento
Denso Sequencial (stride = 1) Não sequencial mas regular(stride > 1) Submatriz
Esparso Vetor de bits (indica o elemento que participa de uma
operação) Vetor de índices (guardam o endereço do elemento no vetor)
Outros aspectos
Comprimento do vetor Resolvido por meio de Strip Mining Uso dos registradores MVL (maximum vector length) e do VL
(vector length)
Processamento horizontal Linha a linha de uma matriz Uma inicialização do pipeline por linha
Processamento vertical Conceito de somas parciais Melhora no tempo total devido a uma única inicialização do
pipeline
Instruções vetoriais
Código da operação Endereço de base Incremento de endereço (stride 1, 2, ... ) Off-set de endereço Tamanho do vetor