2 Варианта локальной памяти:

- в процессорах регистр-регистр она представляет собой регистровый файл;

- в процессорах память-память – это буферная локальная память, невидимая для программиста. Преимущества 1 типа – короче команды, промежуточные результаты хранятся в регистре. Недостаток – ограничен размер, затраты на старт векторных операций.

Организация доступа к памяти. В векторных системах - несколько модулей с чередованием. Хорошо при последовательном расположении элементов вектора, но возможны и другие случаи – равнопериодическое, по подматрицам и случайное. При равнопериодическом эффективность определяется в основном организацией памяти, для подматриц – то же + формированием адресов. Случайное хранение – редко.

Конфликты доступа к памяти. Считывание команд, скалярных и векторных операндов, запись результатов мешают друг другу. Для решения этой проблемы CRAY-I имеет память с 4 портами – A и B – для чтения скалярных и векторных данных, - для записи и регистр для ввода/вывода.

Специализация арифметических устройств. Максимальная пропускная способность - когда все АУ загружены полностью. Препятствуют зависимости по данным и управлению. АУ могут быть и многофункциональными. Тогда - значительно сложнее по конструкции и в управлении. Перенастройка – может быть статической и динамической

Конвейерные устройства - линейные и нелинейные.

1 - данные могут проходить только по порядку стадий

2 - возможны возвраты и переходы вперед.

Функции - согласование скоростей и возможность хранить элементы в порядке, отличном от того, в котором они поступают в арифметическое устройство. Кроме того - служит буфером результатов, особенно при зацеплении операций.

Адресное устройство генерирует адреса ОП. Обычно - последовательное расположение. В некоторых системах считывание и запись осуществляются целыми блоками. В других элементы располагаются на некотором равном расстоянии. Тогда адресация производится с использованием операций сложения, выделения подматриц.

Типичный набор векторных команд включает арифметические операции, операции сравнения, команды загрузки и записи в память, команды обработки разреженных векторов. Иногда такие операции, как скалярное произведение или вычисление среднего значения, реализуются с помощью векторных макрокоманд.

Т.к. вырабатывается множество результатов, то состояние не сводится к нескольким флагам. Вместо этого - векторная команда, вырабатывающая флаги состояния и записывающая их в виде вектора.

Хранение в памяти векторных операндов подчиняется 2 противоречивым требованиям – эффективности хранения и эффективности доступа. Обычно выделяют 2 классических схемы размещения, соответствующие 2 типам векторных структур – плотным и разреженным. В 1 сл хранятся все элементы векторов (как правило, последовательные элементы занимают последовательные ячейки). Во 2 случае хранятся ненулевые элементы, а также индекс либо битовый вектор.

Операции над разреженными структурами выполняется так, что обрабатываются только ненулевые элементыты. Т

В системах регистр-регистр, длины участвующих в команде векторов фиксированы. Для работы с векторами произвольной длины существует т.н. режим векторного цикла. Используется векторный цикл, который управляется с помощью скалярных регистров параллельно с выполнением векторных операций. Это позволяет исключить потери, связанные с организацией циклического перехода.

Операции типа скалярного произведения требуют специальных команд, превращающих векторную величину в скаляр. Это называется векторной редукцией. Некоторые процессоры включают специальные команды для таких операций (CYBER 205). В других ( CRAY-I) такие операции осуществляются обычными векторными командами с помощью аппаратного счетчика элементов.