Una pequeña comparación entre un procesador escalar y uno vectorial, sus principales usos, ventajas y desventajas

1. Unidad 6
Procesadores
Vectoriales vs
Escalares
Enmanuel Veras
17-0316
Jorge Cuevas
19-0459
Raymi Joel Rosa Marte 17-0157
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2. 1.¿Por qué máquinas
vectoriales?

3. ¿Qué es un procesador
vectorial?
Un procesador vectorial es un diseño
de CPU capaz de ejecutar operaciones
matemáticas sobre múltiples datos de
forma simultánea, en contraste con los
procesadores escalares, capaces de
manejar sólo un dato cada vez.
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4. 2.¿Qué es un
procesador escalar?

5. 5
2.¿Qué es un procesador
escalar?
Cada instrucción de un procesador
escalar opera sobre un dato cada vez.

6. Procesador
Superescalar
Superescalar es el término utilizado para
designar un tipo de microarquitectura de
procesador capaz de ejecutar más de una
instrucción por ciclo de reloj. El término se
emplea por oposición a la microarquitectura
escalar que sólo es capaz de ejecutar una
instrucción por ciclo de reloj.
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7. 3.Arquitectura
vectorial básica

8. 3.Arquitectura vectorial básica
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9. 4.Dos aspectos del
mundo real: longitud
del vector y
separación entre
elementos

10. Longitud del vector
La longitud natural de un vector viene
determinada por el número de elementos en
los registros vectoriales. Esta longitud, casi
siempre 64, no suele coincidir muchas veces
con la longitud de los vectores reales del
programa.
La solución de estos problemas es la creación
de un registro de longitud vectorial VLR
(Vector-Length register). El VLR controla la
longitud de cualquier operación vectorial
incluyendo las de carga y almacenamiento.

11. Separación entre
elementos
El almacenamiento por columnas, utilizado
en Fortran, hace adyacentes los elementos
B(i, j) y B(i + 1, j). Suponiendo que utilizamos
el almacenamiento por columnas de Fortran
nos encontramos con que los accesos a la
matriz B no son adyacentes en memoria sino
que se encuentran separados por una fila
completa de elementos. En este caso, los
elementos de B que son accedidos en el lazo
interior, están separados por el tamaño de
fila multiplicado por 8 (número de bytes por
elemento) lo que hace un total de 800 bytes.

12. 5.Un modelo sencillo
para el rendimiento
vectorial

13. Un modelo sencillo para el
rendimiento vectorial
Se puede dar un modelo sencillo para el
cálculo del tiempo de ejecución de las
instrucciones en un procesador vectorial.

14. 6.Mejorando el
rendimiento
vectorial
Ventajas del procesamiento vectorial:
● Permiten una gran segmentación pues los cálculos con
cada elemento del vector suelen ser independientes.
● Cada instrucción vectorial equivale a un bucle, con los
procesadores vectorial se evita tener que controlar el
bucle.
● Las instrucciones vectoriales que acceden a memoria
tienen un patrón de acceso predecible. Se puede
organizar los datos en memoria entrelazadas para
obtener un buen rendimiento de acceso a los datos.