什么是计算机体系结构中的向量访问内存方案?

主存储器和向量寄存器之间的向量操作数流通常通过各种访问路径流水线化。在本节中,我们指定向量操作数并描述来自交错内存模块的三种向量访问方案,允许重叠内存访问。

向量操作数规范- 向量操作数可以具有任意长度。向量元素本质上并不保存在连续的内存区域中。例如,矩阵中的条目可以按行优先或列优先存储。矩阵的每一行、每一列或对角线都可以用作向量。

当行元素以单位步长存储在连续位置时,列元素必须以 n 步长存储,其中 n 是矩阵顺序。类似地,对角线元素也以 n+1 的步长分隔。

要访问内存中的向量,必须指定其基地址、步长和长度。由于每个向量寄存器具有固定数量的组件寄存器,因此在固定数量的周期内,只能将向量的一段加载到向量寄存器中。长向量必须一次被分割和处理一段。

C-Access Memory Organization - m 路低阶交错内存结构允许在重叠结构中一起访问 m 个内存字。这种并发访问被称为 C 访问。

各种内存模块中的访问周期是交错的。低位选择模块,高 6 位选择每个模块内的字,其中 7n = 2°,a + b = n 是地址长度。

S-Access Memory Organization - 低阶交错内存可以重新排列以启用同时访问或 S-access。在此方法中,所有内存模块以同步方法同时创建。

C/S-Access Memory Organization - C-access 和 S-access 相结合的内存组织称为 C/S-access。在这种方案中,n 个访问总线应用了 m 个连接到每个总线的交错存储器模块。

每条总线上的 m 个模块按 m 路交错排列以启用 C 访问。n 条总线并行工作以启用 S-access。在每个内存周期中,如果 n 条总线完全用于流水线内存访问,则最多提取 m • n 个字。

C/S 访问存储器适用于矢量多处理器配置。它提供对高带宽矢量数据集的并行流水线访问。每个处理器都需要一个特定的向量缓存设计,以保持内存和多个向量处理器之间的平滑数据移动。

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