通用细胞结构巨型机——虚共存细胞结构纵横加工向量机

本文从中小规模集成电路为基础的纵横加工向量机(m×n_p型)出发,简略地介绍了由于“超大规模集成电路”的发展趋势而引入的共存细胞结构纵横加工向量机(m×n型,m×n_p型)。 在此基础上,为了用大幅度扩大台数的办法来大幅度提高解题速度,本文重点介绍一种新型通用巨型机,即可以多达成千上万个细胞单元的“虚共存加共存”式的细胞结构纵横加工向量机。它提出了所谓用“微处理机”组合巨型机的一种有效算法和结构,其子系统与多维阵列机等价。本系统可构成一个规模大小不同的组合机系列,如进一步简化,也可以成阵列部件系列。 本文还讨论了这类新型巨型机的语言,主要算法,对应的主要指令,细胞单元的主要功能,以及“共存”、同步、数据传输等问题。 本系统具有如下特点:从物理结构的观点看,它接近于多维阵列机,且是分散存储;但从功能的角度(即用户的角度)看,它是向量机,且是集中、公共存储。     

细胞结构纵横加工向量机

本文讨论一般向量机及纵横加工向量机的细胞结构化的可能性。随着器件的飞速发展,细胞结构巨型机成为巨型机重要方向。多处理机、阵列机、关联阵列机的细胞结构化是显然的;而向量机,一种比较受欢迎的巨型机,语言可在标准语言基础上扩充,使用与习惯较接近,效率比较高的巨型机,能否细胞结构化?本文给出了构造性的肯定回答。本文介绍了标准语言向量扩充和纵横加工向量机。在此基础上讨论了细胞结构向量机及细胞结构纵横加工向量机。最后简略讨论其优点及细胞单元数目有限的局限性(例如N≤64)。     

解线性代数方程组的一个高效并行算法

在阵列机或细胞结构向量机上用高斯消去法求解线性代数方程组的基本操作是进行大量的行向量变换。若并行处理机台数S远超过方程组的阶数N,则因在行变换时至少有S-N台处理机不工作而造成系统效率极低。本文提出一种可以在“虚共存细胞结构纵横加工向量机”(以下简称“虚共存机系统”)上实现的高效并行算法,使系统效率大大提高。     

虚共存细胞结构纵横加工向量机上向量无冲突存取方法

本文讨论虚共存细胞结构纵横加工向量机上无冲突的向量位移的有关性质,在此基础上对各种无位移冲突的向量的自动访问和对压缩、还原、扇出、复置等特殊的向量处理给出了实现的具体方法,并给出了用于N~(1/2)×N~(1/2)方块向量的高效并行算法的数据调度方法。文中提出的方法位移步数少,控制信息需要的计算量小,从而使虚共存机面向的主要数据调度能高效实现。     

小巨型机向量化、并行化结构分析

<正> §1 研究背景向量化和并行化本来是巨型机的特色,随着超大规模集成电路,芯片处理机的出现。中小型机和大型机厂商纷纷向向量机和多机系统进军。形成了“小型巨型机(Minisupercomputer)”、“多机系统”等许多新颖的系统结构。据报导:DEC 公司     

虚共存细胞结构纵横加工向量机的FL互连网络

本文介绍了FL互连网络,并对可用在虚共存细胞结构纵横加工向量机中的网络单元进行了概念设计。论述了由这种网络单元构成的网络中向量自动位移过程和原理。最后根据文献[2]中所提出的向量自动位移迭代原理,对FL互连网络中均匀分布的随机地址向量的位移迭代次数进行了概率估算并给出了计算机模拟结果。     

纵横加工向量机的原理及应用

本文讨论以中小规模集成电路为基础的巨型机。文中从分析伊里阿克Ⅳ的主要问题入手,特别是对于不能直接使用大容量中速主存和使用很不方便等严重缺点,进行一系列的彻底改造,结果得到了“纵横加工向量机”。“纵横加工向量机”分别克服了和部分地克服了伊里阿克Ⅳ的不能直接使用大容量主存储、使用很不方便、器材费、效率低和有效应用范围窄等严重缺点。本文介绍了纵横加工向量机的原理,实现的等价性,存在问题和解决办法。还讨论了纵横加工向量机具有横向加工的优点。这点使它比通常的纵向加工向量机(例如STAR-100),对存储系统供数能力的要求,降低了三倍以上。不仅可以节省器材,而且增加了研制××次×型机的现实性。在最后简要结论中,还指出了它的实际应用。     

向量自动位移原理和自动位移迭代原理

本文介绍虚共存细胞结构纵横加工向量机的一种互连网络,在此网络上建立了向量自动位移原理,给出了向量位移无冲突的充分必要条件。为了解决位移冲突这一困难问题,本文进一步提出了向量自动位移迭代原理。最后对均匀分布的随机地址向量的位移迭代次数给出了概率估算和数值模拟的结果。     

纵横加工向量机原理

本文讨论以中小规模集成电路为基础的巨型机。 文中从分析伊里阿克IV入手,特别是对于它不能直接使用大容量中速主存和使用不很方便等问题进行了讨论,在这个基础上,提出了“纵横加工向量机”。“纵横加工向量机”分别克服了或部分地克服了伊里阿克IV的不能直接使用大容量主存储器、使用不很方便、器材较费、效率枚低和有效使用范围较窄等不足之处。 文中介绍了纵横加工向量机的原理、基本算法、存在问题和解决办法。 文中讨论了纵横加工向量机具有横向加工的优点。这点比通常的纵向加工向量机(例如STAR-100)对存储系统供数能力的要求,降低了三倍以上。     

向量并行巨型机VX／VPP300／VPP700系列的硬件结构

本文主要介绍了用于高速科学技术计算的向量并行巨型机系统“ＶＸ／ＶＰＰ３００／ＶＰＰ７００”各系列的硬件结构。     

采用数据流计算机结构的巨型机系统

本文从当前巨型机系统的体系结构的发展和当前的状况出发,分析了它们的主要特点和存在的问题。一方面为了提高巨型机的性能设计者尽力研究并行算法,采用许多措施提高计算的并行度;另一方面,由于现在的巨型机都是采用传统的以指令流概念来设计的,指令的执行基本上是顺序的,因此指令相关、地址相关等的矛盾,并行性受到限制,提高计算的并行度是有局限的。为此提出了一种新型的计算机体系结构,即以数据流概念来设计的数据流计算机。文中阐述了有关数据流计算机的结构原理,分析了它的特点并提出了一个采用数据流计算机结构的巨型机系统.它是由一个以数据流计算机为中心处理机结合一个大容量的主存贮器和许多外围机组成。外围机的任务除了一般的输入输出、诊断、维护任务之外,还要担负起把输入的高级语言的源程序转换为数据流计算机能所执行的程序,以充分发挥数据流计算机的计算的高并行度和很高的计算速度。为巨型机系统结构的发展提供了一个方向。     

纵横加工向量机的交叉问题及其解决

本文从“单指令流——单数据流”计算机上的“标准高级语言向量扩充语言”上的“交叉”问题的解决方法:“语句限制”出发,讨论了通常向量机(纵向加工)及“纵横加工向量机”中的交叉问题及其处理办法。     

纵横加工流水线向量机的交叉问题及其解决

本文从单指令流-单数据流计算机上的“标准高级语言向量扩充语言”上的“交叉”问题的解决方法,“语句限制”出发,讨论了通常向量机(纵向加工)及纵横加工流水线向量机中的交叉问题及其处理办法。     

用软硬结合的方法克服高速流水线的障碍——条件运算和顺序下标表处理

本文讨论高度重叠流水线计算机中两种全局性相关及其解决办法。最后,讨论它们与阵列机的“屏蔽位”和“与处理单元有关的局部变址”算法上的相似性,以及它们与向量机的“运算控制向量”和“间接控制向量”的相似性。这一方法使得高速流水线的单指令流-单数据流计算机与阵列机、向量机的一些成果,通过“相似性”可以相互推广。     

用软硬结合的方法克服流水线的障碍之四——条件运算和顺序下标表处理

本文讨论高度重叠流水线计算机中两种全局性相关及其解决办法。最后,讨论它们与阵列机的“屏蔽位”和“与处理单元有关的局部变址”算法上的一致性,以及它们与向量机的“运算控制向量”和“间接控制向量”的一致性。     

757向量计算机的体系结构

本文概述了“757”向量机的体系结构,主要性能指标,技术条件及其结构特点。从硬件结构设计的角度,着重论述了如何充分发挥向量机纵横加工这一特点,克服流水线机器的致命障碍——相关;如何处理好向量机三控之间的速度匹配,特别是处理好高速的中央处理机与低速的磁心存储器之问的供求矛盾。     

用于细胞外电信号测量的CMOS集成生物 传感芯片的研究

新型的细胞外电信号传感芯片是采用0.6 μm标准CMOS工艺设计制造,片上集成了6×6单元有源传感阵列、模拟多路选择器、输出缓冲器、参考源和数字控制电路.有源传感单元面积为60μm×60μm,包含15μm×15μm的传感电极和预处理电路,能够线性放大幅值范围100μV～25 mV的微小信号,电压增益为40dB.并采用相关二次采样工作模式降低固定模式噪声,提高传感器的精度.在标准CMOS工艺基础上,应用无电浸镀金改进传感电极的生物兼容性,并采用特殊封装技术提高芯片在溶液环境中的稳定性.溶液中模拟生物信号测量验证了该芯片的功能.     

一种用于曲线检测的动态规划算法及相应的VLSI阵列结构

本文给出了一种能从m×m数字图象中抽取出n长的目标边界的动态规划算法,同时,还提出了用来实现这一算法的一种VLSI心动式阵列结构,它由8×m个简单的处理机单元组成,整个算法的执行过程在O(n×m)运行时间内完成。     

用n_(1/2)方法选择最优并行算法

本文结合“七五七”向量机和小巨型机CONVEX C-1的结构特点和一些计算实例说明如何用半性能长度n_(1/2)进行算法的性能分析,以及如何根据n_(1/2)方法选择特定并行机系统上解一给定问题的最优并行算法.     

日本富士通公司超高速计算机(巨型机)FACOM VP-100/200的开发及其特点

<正> 1982年7月6日,日本富士通公司宣布超高速计算机(巨型机)FACOM VP-100/200开发成功,并于1983年3～4季度接受订货。超大型机领域过去基本上是由美国计算机厂家所独占的,以这次富士通公司打入国际市埸为契机,日美计算机企业间的竞争,将出现新的局面。 FACOM VP的高挡机“VP-200”运算速度高达每秒5亿次浮点运算,它充分利用了资源重复的概念,包括多存貯体和多操作部件。我们认为,该机发挥了美国巨型机CRAY-1的设计思想并加强了某些功能,充分发挥了作为向量处理的特点。对以前用FACOM M-380超大型机需要1500小时的复杂运算,用FACOM VP-200只需30小时即可处理完毕。