Векторные процессоры

Недостаток всех полностью неявных методов, а также прямых методов заключается в том, что их трудно реализовать на ЭВМ с конвейерной обработкой данных (с векторным процессором). Некоторые соображения по этому поводу изложены в [15.48 ]. [c.416]

Для многих методов ИПТ требуется объемная вычислительная обработка данных. К таким методам относятся расчет траекторий движения инструмента, оптимизация производственного плана, анализ конечных элементов, сплошное моделирование и удаление скрытых линий. Можно выполнять эти вычисления длительное время на системе ИПТ, или загрузить их в большой компьютер, или производить лх с привлечением векторного процессора. [c.257]

Векторные процессоры предназначены для высокоскоростного оперирования с матрицами. С точки зрения программного обеспечения, эти устройства упрощают работу, позволяя выполнять одну операцию (вызов подпрограммы) для выполнения таких задач, как обращение матрицы и умножение матриц. Векторный процессор ускоряет эти операции благодаря аппаратуре, которая оптимизирована в расчете на эти арифметические функции. Кроме того, векторные процессоры обычно содержат несколько микро- [c.257]

Аппаратура баз данных Подобно векторным процессорам, представляющим собой аппаратуру, построенную специально для арифметических операций, аппаратура баз данных строится специально для оптимизации и ускорения доступа к базам данных. Ее широко применяют для обеспечения необходимых возможностей баз данных в малых пакетах и соответствующих мини-компьютер ах, но можно построить и систему ИПТ с применением аппаратуры баз данных для обеспечения высокой производительности средств баз данных. Однако такая система должна быть заказной, особенно если необходима интеграция между геометрией и базой данных. [c.259]

Векторный процессор. Устройство, которое может быть добавлено к обычному компьютеру и служащее для ускорения выполнения матричных операций. Часто используется для систем сложного инженерного анализа, например для анализа конечных элементов. Доступ к этому устройству реализуется модификацией исходного программного обеспечения анализа и включением в него вызовов специальных матричных подпрограмм. Затем эти подпрограммы активизируют векторный процессор. [c.307]

Таки<м образом, в векторном режиме требуется гораздо меньший объем памяти, чем в точечном режиме. Ведь для изображения одного достаточно длинного вектора могут потребоваться сотни цифровых слов буфера, если изображать этот вектор точка за точкой. Но, что еще важно, в векторном режиме не нужен центральный процессор для фор- [c.37]

Разнородность используемых ресурсов для препроцессора, процессора и постпроцессора вынуждает разработчиков иногда организовывать программное обеспечение в виде трех отдельных программ, реализуемых в ряде случаев на ЭВМ различной производительности (мини-ЭВМ для взаимодействия и графики, суперЭВМ-для векторных вычислений). Тогда поток данных, передаваемых из одной программы в другую (соответственно от одной ЭВМ к другой), осуществляется с помощью файлов. [c.110]

Схема (1.41) уступает схеме (1.14) по запасу устойчивости она всего лишь условно устойчива. Однако в случае многомерных задач, решаемых на ЭВМ с векторными шги матричными процессорами, обращение операторов А, соответствующих различным пространственным направлениям, можно осуществлять одновременно, а не последовательно, как в случае неявных схем расщепления. К тому же такое обращение может оказаться предпочтительнее обращения операторов вида А + ост А/к, с =<р и, в схеме (1.14). [c.29]

В настояш ее время создаются специализированные ЭВМ, предназначенные для решения задач вычислительной механики жидкости и газа. Эти ЭВМ представляют новое поколение вычислительных машин с более сложной архитектурой, иерархией, возможностями быстродействия, запоминающих устройств и т. д. Иногда их называют векторными ЭВМ из-за способности проводить операции над векторами. При переходе на ЭВМ с матричным процессором вопросы алгоритмизации, распараллеливания алгоритмов, математического обеспечения выдвигаются на первый план. [c.129]

Ниже рассматривается не весь механизм диспетчеризации, осложненный множеством технических деталей, а только определение приоритета задачи по векторному критерию. Предполагается, что в операционной системе существует механизм выделения процессоров для задач и процессов высшего приоритета. [c.249]

Во многих типах матрично-векторных процессоров используются. линейки АО-модуляторов взамен двумерных ПВМС [257]. Основной причиной этого является простота, дешевизна, доступность и надежность АО-модуляторов в сравнении с остальными типам.и ПВМС. Кроме того, системы с АО-ячейками позволяют реализовать не только итерационные, но и прямые алгоритмы решения систем линейных уравнений, [c.302]

При решении пространственных задач важна простота алгоритма, а также важно иметь возможность использования его для ЭВМ. с векторным процессором. С точки зрения алгоритмизации наиболее простыми являются явные схемы, но они условно устойчивы. Неявные методы — безусловно устойчивые, но алгоритмизация несколько сложнее. Перспективно использование безытерационных. явно-неявных схем. [c.127]

Дальнейшие усовершенствования программы FIELDAY будут проводиться в направлении совершенствования физических моделей, повышения быстродействия и улучшения удобства пользования. Хорошо известно, что некоторые виды ионизирующего излучения при попадании на полупроводниковую микросхему могут привести к ошибкам в ее работе. Учет в исходной модели, используемой в программе FIELDAY, влияния а-частиц позволит оценить вклад таких процессов, как глубокая ионная имплантация, на степень чувствительности к ошибкам. Учет в этой программе усовершенствованных моделей подвижности, особенно поверхностной, значительно улучшит результаты анализа порогового режима полевых транзисторов. Время счета будет непрерывно снижаться в результате разработки и использования новых методов решения систем линейных уравнений, возможно, с помощью новых ЭВМ с векторным процессором. Нужно создать базу данных, которая позволит лучше организовать связь между программами препроцессора, программами моделирования технологических процессов, расчета физических процессов в приборе, схемотехнических моделей и программами постпроцессора. В новой базе данных будет храниться вся входная и выходная информация. В разработке сервисной части пакета FIELDAY будет также учтен и человеческий фактор, т. е. вопрос удобства пользователя. С этой целью упростится работа по формированию конечно-элементной структуры. Нужно разработать подходящие методы визуализации и интерпретации результатов, особенно для трехмерных моделей. [c.487]

Это очень мощная система, объединяющая в различных сочетаниях мультипроцессорные комплексы IBM 3090 с векторными процессорами в единую систему. Связь осуществляется с помощью быстрой шины, по которой передаются сообщения и адаптеров канал-канал, по которым происходит обмен данными. Эти комплексы имеют помимо локальных памятей в IBM 3090 еще большую общую память в несколько сот мегабайт, прямой доступ к которой осуществляется либо по специальным каналам (в I AP/3090 модель 300), либо по общей шине (в I AP/3090 модель 400). Кроме того каждый процессор имеет доступ ко всей дисковой памяти. [c.299]

Архитектура процессора с частотным уплотнением, изображенная на рис. 5.28, может быть использована для выполнений весьма широкого класса матрично-векторных операций, детально рассмотренных в обзоре [257]. Как один из примеров использования систолических матрично-векторных оптических процессоров можно привести реализацию в этой схеме алгоритма кальмановской фильтрации, широко используемой в системах пропорционального управления и навигации летательных аппаратов [260]. В таких системах высокая скорость обработки обеспечивается за счет того, что элементы перемножаемой матрицы сменяются в каждом цикле и можно реализовать прямые матричные алгоритмы решения системы линейных уравнений. Преимущество - этих методов перед итерационными состоит в том, что они выполняются в течение известного числа циклов, тогда как требуемое число итераций обычно заранее не известно. [c.303]

В настоящее время большое внимание уделяется созданию адекватных моделей нелинейных процессов деформирования, связанных с большими деформациями, неупругим поведением материала и нелинейными динамическими волновыми явлениями в слоистых и композиционных материалах. Построение общих сложных моделей, как правило, сочетается с необходимостью разработки достаточно простых, но в то же время эффективных моделей описания процессов с требуемой точностью, выделением главных или ведущих параметров рассматриваемых процессов деформирования и созданием экономичных программ их численной реализации. При решении задач механики сплошных сред и деформирования элементов конструкций достаточно универсальными и широко распространенными являются метод конечных элементов (МКЭ), метод граничных элементов (МГЭ), вариационно-разностные методы (ВРМ), метод конечных разностей (МКР) в различных вариантах и сочетаниях с другими методами. В основу этих методов положено дискретное представление функций непрерывного аргумента и областей их определения, ориентированное на использование современных ЭВМ с дискретным способом обработки информацш, включая вычислительную технику новой архитектуры с векторными и параллельными процессорами. В механике, в частности в строительной, дискретное представление тел или конструкций в виде набора простых элементов имеет глубокие исторические корни, которые в свое время и послужили отправной точкой развития и обобщений МКЭ. [c.5]

Разновидности основной архитектуры. Сообщалось и о других способах преобразования схем вычисления свертки в схемы умножителей матрицы на матрицу. В [16] для получения промежуточного произведения при вычислении внутреннего произведения двух векторов используется основная схема вычисления свертки с интегрированием по времени. Все промежуточные произведения вычисляются параллельно на независимых друг от друга умножителях и суммируются с помощью цилиндрической линзы. Таким образом, для перемножения двух векторов, состоящих из п элементов, с точностью в I знаков требуется п входов для каждого вектора, 21—1 фотодетекторных элементов и 21—1 тактовых циклов. При выполнении суммирования с помощью линз максимальное значение на детектирующем элементе составляет п1 Ь—1) . Матрично-векторный умножитель схематично показан на рис. 7.12. Следует заметить, что буферные нули в данном случае не требуются, поскольку элементы вводятся параллельно. Для построения матрично-векторного умножителя для перемножения матрицы тХп и вектора пХ все т умножителей векторов размещаются параллельно. Теперь каждый элемент матрицы а имеет вход (при общем числе входов тп), а элементы вектора Ь сдвигаются относительно этих входов. Умножение выполняется за интервал времени, составляющий т 21—1) циклов при этом i используется т(21—1) детекторов выходного сигнала. Возможности процессора удается расширить до операции умножения матрицы на матрицу с помощью временного разделения каналов для ввода элементов Ь при условии построчной загрузки матрицы по соответствующим буферам. В схеме имеется также тп входов для одной матрицы и п входов для другой, а также т 21—1) детекторов выходного сигнала. Затраты времени на вычисления составляют k + m—1) 21—1) тактовых циклов. [c.200]

На базе процессора, описанного в данной главе, можно реализовать экспертные системы ИИ (основанные на правилах), коррелятор и матрично-векторный умножитель. Назначение процессоров и установок и переключений обеспечивают эффективность выполнения символьных и численных вычислений. Авторегрессивная (АР) процедура моделирования, применяемая в задачах спектрального анализа, уплотнения данных или оптимальной фильтрации, приведена в целях демонстрации возможности эффективной реализации сложных алгоритмов. [c.364]

В работе [191] проведено численное исследование ламинарного течения в сопле с отсасывающими щелями, расположенными в дозвуковой части. Разработана разностная схема расщепления по времени для решения уравнений Навье — Стокса и описана ее реализация на векторной ЭВМ СДС 8ТАВ-100. Схема хорошо векторизуется и удобна для реализации на конвейерных процессорах. [c.348]

Существует также класс задач, занимающих промежуточное положение между интерактнШюстью й пакетностью. В этих заданиях жесткие требования вычислительных ресурсов подразумевают пакетное программирование, а итеративная природа самих задач требует для эффективного их решения интерактивных методов. К ним относятся сплошное моделирование, имитация схем, моделирование поверхностей с удалением скрытых линий и расчет траектории движения инструмента для станков с ЧПУ. С такой задачей можно справиться, бросив на ее решение больше вычислительных мощностей, однако высокая стоимость такого решения вынуждает многие фирмы просто выполнять эти задачи в пакетном режиме. При этом замедляется процесс решения задачи. Эта проблема будет постепенно сходить на нет, по мере того как станут дешеветь более мощные компьютеры. В некоторых случаях для интерактивной обработки таких заданий можно также использовать специальную аппаратуру, например векторные и графические процессоры. [c.240]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...