向量计算机,也称为 面向向量型并行计算的电子计算机,是一种能够进行矢量运算并以流水处理为主要特征的计算机。它适用于多组数据成批地进行同样的运算,即所谓的“矢量运算”,这种运算方法比标量运算速度要快许多倍。
向量计算机的主要特点包括:
并行处理能力:
向量计算机采用流水线结构、先行控制和重叠操作技术、交叉访问的并行存储器等并行处理结构,以提高运算速度。
向量运算:
向量计算机以向量作为基本操作单位,操作数和结果都以向量的形式存在。向量运算包括对向量的各分量执行同一运算,或对同样维数的两个向量的对应分量执行同一运算,或一个向量的各分量都与同一标量执行同一运算等。
应用领域:
向量计算机广泛应用于线性规划、傅里叶变换、滤波计算以及矩阵、线性代数、偏微分方程、积分等数学问题的求解。它在气象研究与天气预报、航空航天飞行器设计、原子能与核反应研究、地球物理研究、地震分析、大型工程设计以及社会和经济现象大规模模拟等领域发挥着重要作用。
发展历程:
早期的向量计算机如TIASC(1972年)和CDCSTAR-100(1973年)是世界上第一批向量巨型计算机。到1982年底,世界上约有60台巨型机,其中大多数是向量机。中国于1983年研制成功的每秒千万次的757机和亿次的“银河”机也都是向量机。
发展方向:
向量计算机的发展方向包括多向量机系统或细胞结构向量机。实现前者需要在软件和算法上取得进展,解决任务划分和分派等难题;后者则需要采用适当的硬件技术,自动解决用户将分散的主存当作集中式共存使用而带来的矛盾,构成虚共存的细胞结构向量机。
总之,向量计算机是一种高效的并行计算设备,特别适合于处理大规模数据和复杂数学问题。