向量流水線計(jì)算機(jī)技術(shù)

1、n向量處理機(jī)結(jié)構(gòu)目前已成為解決數(shù)值計(jì)算問題的一種最重向量處理機(jī)結(jié)構(gòu)目前已成為解決數(shù)值計(jì)算問題的一種最重要的高性能結(jié)構(gòu)。要的高性能結(jié)構(gòu)。n向量處理機(jī)的性能價(jià)格比是很引人注目的，因?yàn)榕c相同價(jià)向量處理機(jī)的性能價(jià)格比是很引人注目的，因?yàn)榕c相同價(jià)格的串行處理機(jī)相比，它們的向量運(yùn)算吞吐量要高出格的串行處理機(jī)相比，它們的向量運(yùn)算吞吐量要高出12個(gè)數(shù)量級(jí)。但是，這種吞吐量提高只是對(duì)特定結(jié)構(gòu)問題而個(gè)數(shù)量級(jí)。但是，這種吞吐量提高只是對(duì)特定結(jié)構(gòu)問題而言，也就是說，局限于那些可以轉(zhuǎn)化為向量運(yùn)算的問題。言，也就是說，局限于那些可以轉(zhuǎn)化為向量運(yùn)算的問題。第六章第六章 向量流水線技術(shù)向量流水線技術(shù)( (P347)P347)

2、前言前言n本章任務(wù)了解本章任務(wù)了解向量處理機(jī)特點(diǎn)、一般結(jié)構(gòu)向量處理機(jī)特點(diǎn)、一般結(jié)構(gòu)，n并掌握并掌握提高向量處理機(jī)性能方法提高向量處理機(jī)性能方法。6.1 特點(diǎn)特點(diǎn) 多數(shù)為巨型機(jī)多數(shù)為巨型機(jī)，絕大多數(shù)向量處理機(jī)都采用流水線結(jié)構(gòu)。當(dāng)絕大多數(shù)向量處理機(jī)都采用流水線結(jié)構(gòu)。當(dāng)一條流水線不能達(dá)到所要求性能時(shí)，設(shè)計(jì)者往往采用一條流水線不能達(dá)到所要求性能時(shí)，設(shè)計(jì)者往往采用多條單功多條單功能流水線。能流水線。第六章第六章 向量流水線技術(shù)向量流水線技術(shù)-向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)向量化處理，向量處理機(jī)操作部件一般采用流水線結(jié)為實(shí)現(xiàn)向量化處理，向量處理機(jī)操作部件一般采用流水線結(jié)構(gòu)。下面是典型的向量加法器結(jié)構(gòu)：構(gòu)。下面是典

3、型的向量加法器結(jié)構(gòu)：n向量處理機(jī)設(shè)計(jì)中要解決兩個(gè)問題：向量處理機(jī)設(shè)計(jì)中要解決兩個(gè)問題：（1）設(shè)法維持連續(xù)數(shù)據(jù)流（提供連續(xù)的）設(shè)法維持連續(xù)數(shù)據(jù)流（提供連續(xù)的A和和B）。）。 （2）設(shè)法降低對(duì)存儲(chǔ)器壓力。）設(shè)法降低對(duì)存儲(chǔ)器壓力。n向量處理機(jī)一般采取以下技術(shù)措施：向量處理機(jī)一般采取以下技術(shù)措施： （1）用多獨(dú)立存儲(chǔ)器模塊達(dá)到需要帶寬。例）用多獨(dú)立存儲(chǔ)器模塊達(dá)到需要帶寬。例STAR-100，32體。體。 （2）增設(shè)高速中間存儲(chǔ)器）增設(shè)高速中間存儲(chǔ)器向量寄存器。向量寄存器。n根據(jù)采用技術(shù)措施不同，向量處理機(jī)分為兩種不根據(jù)采用技術(shù)措施不同，向量處理機(jī)分為兩種不同結(jié)構(gòu)：同結(jié)構(gòu)： （1）存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器結(jié)

4、構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)（2）寄存器）寄存器寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)n（1）存儲(chǔ)器）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)主存儲(chǔ)器由多個(gè)存儲(chǔ)器模塊構(gòu)成。流水線運(yùn)算器與主存儲(chǔ)器系主存儲(chǔ)器由多個(gè)存儲(chǔ)器模塊構(gòu)成。流水線運(yùn)算器與主存儲(chǔ)器系統(tǒng)間有三條相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)通路，各數(shù)據(jù)通路可同時(shí)工作。統(tǒng)間有三條相互獨(dú)立的數(shù)據(jù)通路，各數(shù)據(jù)通路可同時(shí)工作。第一節(jié)第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)n假設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)周期占兩個(gè)處理機(jī)周期。假設(shè)一個(gè)存儲(chǔ)周期占兩個(gè)處理機(jī)周期。n下圖是計(jì)算下圖是計(jì)算C=AB最理想方法。最理想方法。第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)典型系統(tǒng)：典型系

5、統(tǒng)：CDC的的STAR-100，1973年完成。年完成。主要技術(shù)參數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)：主頻：主頻：40ns；字長(zhǎng)：；字長(zhǎng)：64位；主存容量：位；主存容量：100萬字，磁芯存儲(chǔ)器，萬字，磁芯存儲(chǔ)器，32體，存儲(chǔ)周期為體，存儲(chǔ)周期為1.28微妙，每個(gè)體的數(shù)據(jù)寬度為微妙，每個(gè)體的數(shù)據(jù)寬度為8個(gè)字，個(gè)字，STAR-100存儲(chǔ)系統(tǒng)的頻帶寬度為：存儲(chǔ)系統(tǒng)的頻帶寬度為：（32*8）/1.28微妙微妙=2*字字/秒秒 n使主存有較高帶寬的另一種方法是由一級(jí)或多級(jí)中間存儲(chǔ)使主存有較高帶寬的另一種方法是由一級(jí)或多級(jí)中間存儲(chǔ)器形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其中帶寬最高的這級(jí)存器形成一個(gè)層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器系統(tǒng)，其中帶寬最高的

6、這級(jí)存儲(chǔ)器安排在距處理器最近位置。即寄存器一寄存器結(jié)構(gòu)。儲(chǔ)器安排在距處理器最近位置。即寄存器一寄存器結(jié)構(gòu)。nCRAY-1是世界上第一臺(tái)向量流水處理巨型機(jī)。是世界上第一臺(tái)向量流水處理巨型機(jī)。是美國(guó)是美國(guó)Cray公司于公司于1976年提供產(chǎn)品。運(yùn)算速度達(dá)億次秒以上年提供產(chǎn)品。運(yùn)算速度達(dá)億次秒以上巨型機(jī)。速度這么高的一個(gè)原因是它采用了層次結(jié)構(gòu)的存巨型機(jī)。速度這么高的一個(gè)原因是它采用了層次結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)。儲(chǔ)器系統(tǒng)。第一節(jié)第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)（2）寄存器）寄存器-寄存器結(jié)構(gòu)寄存器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的簡(jiǎn)化的Cray-l的框圖：主存與流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算器間有一級(jí)或兩級(jí)中間的框圖：主存與流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算器間有

7、一級(jí)或兩級(jí)中間存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器。中間存儲(chǔ)器與中間存儲(chǔ)器與CACHE比特點(diǎn)：不透明；訪問快；支持新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比特點(diǎn)：不透明；訪問快；支持新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（3）兩種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單比較：）兩種結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單比較：n第一種結(jié)構(gòu)是依靠主存來保證流水線所需的操作數(shù)。因此第一種結(jié)構(gòu)是依靠主存來保證流水線所需的操作數(shù)。因此主存必須具有至少和運(yùn)算器所要求帶寬一樣高的帶寬。這主存必須具有至少和運(yùn)算器所要求帶寬一樣高的帶寬。這就要求主存或者存取速度足夠快，或者分為多個(gè)獨(dú)立的存就要求主存或者存取速度足夠快，或者分為多個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)模塊，或者兩者都具備，因?yàn)檫\(yùn)算器要求的最大帶寬非儲(chǔ)模塊，或者兩者都具備，因?yàn)檫\(yùn)算器要求的最大帶寬非常高。常高

8、。n第二種結(jié)構(gòu)是通過容量比主存小得多的中間存儲(chǔ)器即寄存第二種結(jié)構(gòu)是通過容量比主存小得多的中間存儲(chǔ)器即寄存器來保證很高的帶寬。這樣，低速存取主存就不會(huì)妨礙流器來保證很高的帶寬。這樣，低速存取主存就不會(huì)妨礙流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算器連續(xù)運(yùn)行。第二種結(jié)構(gòu)的另一好處是流水結(jié)水結(jié)構(gòu)運(yùn)算器連續(xù)運(yùn)行。第二種結(jié)構(gòu)的另一好處是流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算器可以重疊進(jìn)行，因?yàn)闃?gòu)運(yùn)算器可以重疊進(jìn)行，因?yàn)楦咚偌拇嫫鲙捵阋詽M足幾高速寄存器帶寬足以滿足幾個(gè)流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算部件的帶寬要求個(gè)流水結(jié)構(gòu)運(yùn)算部件的帶寬要求。第一節(jié)向量處理機(jī)的結(jié)構(gòu)6.2 典型工作方式典型工作方式 CRAY-1是世界上第一臺(tái)向量流水處理巨型機(jī)。是世界上第一臺(tái)向量流水處理巨型機(jī)。(

9、1) CRAY-1技術(shù)術(shù)語(yǔ)技術(shù)術(shù)語(yǔ) 向量寄存器組向量寄存器組V0，V1，V7。 分量計(jì)數(shù)器分量計(jì)數(shù)器 鏈接方式鏈接方式(P370) 啟動(dòng)、輸出延遲（各啟動(dòng)、輸出延遲（各1拍）。拍）。D=A*（BC）向量長(zhǎng)度）向量長(zhǎng)度=64，B和和C已取至已取至V0和和 V1，V3AV2 V0V1V4 V2*V3n第一、二條指令既無寄存器沖第一、二條指令既無寄存器沖突，也無功能部件沖突，可并突，也無功能部件沖突，可并行執(zhí)行。行執(zhí)行。第三條與第一、二條指令均存在第三條與第一、二條指令均存在先寫后讀的相關(guān)沖突，先寫后讀的相關(guān)沖突，可將第可將第三條與第一、二條指令鏈接三條與第一、二條指令鏈接。由于同步的要求，數(shù)據(jù)進(jìn)入

10、和流出每個(gè)由于同步的要求，數(shù)據(jù)進(jìn)入和流出每個(gè)功能部件，包括訪存都需要功能部件，包括訪存都需要1拍時(shí)間。拍時(shí)間。(2) 鏈接技術(shù)（鏈接技術(shù)（369）前一條指令結(jié)果不必送回存儲(chǔ)器直接作為后一條指令的操作數(shù)，甚至可在前前一條指令結(jié)果不必送回存儲(chǔ)器直接作為后一條指令的操作數(shù)，甚至可在前一條指令完成之前就使用其結(jié)果。一條指令完成之前就使用其結(jié)果。若采用鏈接技術(shù)，則執(zhí)行時(shí)間為：若采用鏈接技術(shù)，則執(zhí)行時(shí)間為： （1 61）（）（17 1）（）（Nl）= N16拍拍若這三條指令全部用串行方法，則執(zhí)行時(shí)間為：若這三條指令全部用串行方法，則執(zhí)行時(shí)間為： (161)N1(16十十1)N1(171)N1= 3N 22

11、拍拍若前兩條指令并行執(zhí)行，第三條指令串行執(zhí)行，則執(zhí)行時(shí)間為：若前兩條指令并行執(zhí)行，第三條指令串行執(zhí)行，則執(zhí)行時(shí)間為：（1 61） N1（ 17 l） N1= 2N 15拍拍假設(shè)向量長(zhǎng)度為假設(shè)向量長(zhǎng)度為N，分析：1. 實(shí)現(xiàn)鏈接除了無向量寄存器使用沖突和無功能部件使用沖突外，還有時(shí)間時(shí)間上的要求，只有當(dāng)前一條指令的第一個(gè)結(jié)果分量送入結(jié)果向量寄存器的那一個(gè)時(shí)鐘周期方可鏈接，若錯(cuò)過該時(shí)刻就不能進(jìn)行鏈接，只有當(dāng)前一條向量指令全部執(zhí)行完畢，釋放向量寄存器資源后才能執(zhí)行后面指令。2. 另外，當(dāng)一條向量指令的兩個(gè)源操作數(shù)分別是兩條先行指令的結(jié)果寄存器時(shí)，要求先行的兩條指令產(chǎn)生運(yùn)算結(jié)果的時(shí)間必須相等，即要求有關(guān)

12、功能部件的延遲時(shí)間相等延遲時(shí)間相等，此外還要求這兩條向量指令的向向量長(zhǎng)度必須相等量長(zhǎng)度必須相等，否則也不能鏈接。功能部件沖突功能部件沖突 指令運(yùn)算符號(hào)相同；指令運(yùn)算符號(hào)相同；Vi變量沖突變量沖突 指令中使用的指令中使用的Vi變量相同，具體有變量相同，具體有3種形式，種形式， 即左同名、右同名、上右下左同名。即左同名、右同名、上右下左同名。沖突：沖突： A=B+C A=B+C A=B+C A=D*E D=B*E B=D*E相關(guān)：相關(guān)： A=B+C D=A*E(4) CRAY-1分析指令的分析指令的3條策略條策略無相關(guān)，無沖突無相關(guān)，無沖突 同時(shí)啟動(dòng)；同時(shí)啟動(dòng)；有相關(guān)，無沖突有相關(guān)，無沖突 鏈接啟

13、動(dòng)；鏈接啟動(dòng)； 有沖突有沖突 順序執(zhí)行；順序執(zhí)行；（鏈接：鏈接：前條指令結(jié)果不必送回存儲(chǔ)器直接作為后條指令操作數(shù)，甚至可在前條指令結(jié)果不必送回存儲(chǔ)器直接作為后條指令操作數(shù)，甚至可在前條指令完成之前就使用其結(jié)果）前條指令完成之前就使用其結(jié)果）(5)計(jì)算向量程序執(zhí)行時(shí)間工具計(jì)算向量程序執(zhí)行時(shí)間工具 多流水線時(shí)空?qǐng)D多流水線時(shí)空?qǐng)D（結(jié)合（結(jié)合P3P39191題題6.66.6實(shí)例學(xué)習(xí)實(shí)例學(xué)習(xí) ）(3) 沖突及其分類沖突及其分類6.3 6.3 向量處理機(jī)的性能評(píng)價(jià)（向量處理機(jī)的性能評(píng)價(jià)（P386P386）一共有一共有4 4個(gè)性能指標(biāo)：個(gè)性能指標(biāo)：TvpTvp、R R、n n1/21/2、n nv v。6.

14、3.1 6.3.1 向量指令處理時(shí)間向量指令處理時(shí)間TvpTvp6.3.1.1 6.3.1.1 單條向量指令執(zhí)行時(shí)間（第單條向量指令執(zhí)行時(shí)間（第9 9行開始）行開始）TvpTvp = Ts + = Ts + TvfTvf + ( n - 1 ) + ( n - 1 ) TcTc其中：其中： TvpTvp 一條向量指令執(zhí)行總時(shí)間一條向量指令執(zhí)行總時(shí)間Ts Ts 配套標(biāo)量指令的折算時(shí)間配套標(biāo)量指令的折算時(shí)間TvfTvf 流水線流過時(shí)間，即流水線流過時(shí)間，即計(jì)算第一個(gè)分量所需時(shí)間計(jì)算第一個(gè)分量所需時(shí)間n n 向量中包含的向量中包含的分量數(shù)分量數(shù)TcTc 流水線流水線“瓶頸瓶頸”段段時(shí)間，時(shí)間， Tc

15、Tc = max = maxtiti （注：該公式僅比標(biāo)量流水線時(shí)間公式（注：該公式僅比標(biāo)量流水線時(shí)間公式TkTk = ( k + n - 1 ) = ( k + n - 1 ) maxmaxtiti 多了一項(xiàng)多了一項(xiàng)“輔助標(biāo)量指令折算時(shí)間輔助標(biāo)量指令折算時(shí)間”TsTs而已，參見而已，參見P286P286公公式式5.22 5.22 ）6.3.1.2 6.3.1.2 不使用鏈接技術(shù)的指令組時(shí)間（第不使用鏈接技術(shù)的指令組時(shí)間（第1818行開始）行開始）指令之間不論是存在沖突還是相關(guān)關(guān)系，都不能編入同一編隊(duì)。指令之間不論是存在沖突還是相關(guān)關(guān)系，都不能編入同一編隊(duì)。（編隊(duì)：幾條能在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)一起開始執(zhí)

16、行的向量指令稱為一個(gè)編隊(duì)）（編隊(duì)：幾條能在一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)一起開始執(zhí)行的向量指令稱為一個(gè)編隊(duì)）例例6.4-6.5 6.4-6.5 對(duì)下列指令組編隊(duì)，并求對(duì)下列指令組編隊(duì)，并求出每個(gè)出每個(gè)編隊(duì)的開始、獲得第一個(gè)分量編隊(duì)的開始、獲得第一個(gè)分量結(jié)果、獲得最后一個(gè)分量結(jié)果的時(shí)間（參見結(jié)果、獲得最后一個(gè)分量結(jié)果的時(shí)間（參見P387P387表表6.46.4，但是與下面推導(dǎo)數(shù)，但是與下面推導(dǎo)數(shù)據(jù)有出入）據(jù)有出入）LV LV V1V1，RxRxMULTSV V2MULTSV V2，F(xiàn)0F0，V1V1LV LV V3V3，RyRyADDV ADDV V4V4,V2,V2,V3V3SV Ry,SV Ry,V4V4編隊(duì)：

17、由于指令編隊(duì)：由于指令1 1與與2 2之間關(guān)于之間關(guān)于V1V1相關(guān)、指令相關(guān)、指令3 3與與4 4之間關(guān)于之間關(guān)于V3V3相關(guān)、指令相關(guān)、指令4 4與與5 5之間關(guān)于之間關(guān)于V4V4相關(guān)，所以它們必須分在不同的編隊(duì)。結(jié)果如下相關(guān)，所以它們必須分在不同的編隊(duì)。結(jié)果如下編隊(duì)編隊(duì)1 1：指令：指令1 1編隊(duì)編隊(duì)2 2：指令：指令2 2、指令、指令3 3編隊(duì)編隊(duì)3 3：指令：指令4 4編隊(duì)編隊(duì)4 4：指令：指令5 5不使用鏈接技術(shù)的時(shí)空?qǐng)D與各編隊(duì)時(shí)間不使用鏈接技術(shù)的時(shí)空?qǐng)D與各編隊(duì)時(shí)間訪存訪存1212段段 指令指令1 1 指令指令3 3 指令指令5 5乘法乘法7 7段段 指令指令2 2加法加法6 6段段

18、 指令指令4 4 12 n-1 12 n-1 6 n-1 12 n-1 12 n-1 12 n-1 6 n-1 12 n-1 時(shí)間時(shí)間6.3.1.3 6.3.1.3 使用鏈接技術(shù)的指令組時(shí)間（使用鏈接技術(shù)的指令組時(shí)間（P388P388第第1313行開始）行開始）指令之間只有存在沖突關(guān)系時(shí)，才不能編入同一編隊(duì)。相關(guān)指令可通過鏈接指令之間只有存在沖突關(guān)系時(shí)，才不能編入同一編隊(duì)。相關(guān)指令可通過鏈接技術(shù)編入同一編隊(duì)。技術(shù)編入同一編隊(duì)。例例6.7 6.7 指令組同例指令組同例6.46.4，因使用鏈接技術(shù)，編隊(duì)結(jié)果與之不同。即指令，因使用鏈接技術(shù)，編隊(duì)結(jié)果與之不同。即指令1 1與與2 2鏈接在同一編隊(duì)，指

19、令鏈接在同一編隊(duì)，指令3 3與與1 1沖突要分開，指令沖突要分開，指令3 3與與4 4鏈接在同一編隊(duì)，指令鏈接在同一編隊(duì)，指令5 5與與3 3沖突要分開。結(jié)果如下沖突要分開。結(jié)果如下LV V1LV V1，RxRxMULTSV V2MULTSV V2，F(xiàn)0F0，V1V1編隊(duì)編隊(duì)1 1：指令：指令1 1、指令、指令2 2LV V3LV V3，RyRyADDV V4,V2,V3ADDV V4,V2,V3編隊(duì)編隊(duì)2 2：指令：指令3 3、指令、指令4 4SV Ry,V4SV Ry,V4編隊(duì)編隊(duì)3 3：指令：指令5 5使用鏈接技術(shù)的時(shí)空?qǐng)D與各編隊(duì)時(shí)間（設(shè)使用鏈接技術(shù)的時(shí)空?qǐng)D與各編隊(duì)時(shí)間（設(shè)n 64n 6

20、4，即不分段。），即不分段。）訪存訪存1212段段 指令指令1 1 指令指令3 3 指令指令5 5乘法乘法7 7段段 指令指令2 2加法加法6 6段段 指令指令4 4 12 7 n-1 12 6 n-1 12 n-1 12 7 n-1 12 6 n-1 12 n-1 時(shí)間時(shí)間總時(shí)間總時(shí)間 = 3n + 46= 3n + 466.3.1.4 6.3.1.4 考慮分段開采的指令組時(shí)間（考慮分段開采的指令組時(shí)間（P387P387倒數(shù)倒數(shù)第第1515行開始）行開始）說明：當(dāng)向量長(zhǎng)度超過寄存器組長(zhǎng)度時(shí)，需要采用分段開采的算法，每段長(zhǎng)說明：當(dāng)向量長(zhǎng)度超過寄存器組長(zhǎng)度時(shí)，需要采用分段開采的算法，每段長(zhǎng)度等于

21、寄存器組長(zhǎng)度。指令組執(zhí)行總時(shí)間如下度等于寄存器組長(zhǎng)度。指令組執(zhí)行總時(shí)間如下其中：其中： TnTn 指令組執(zhí)行總時(shí)間指令組執(zhí)行總時(shí)間n n 向量中包含的向量中包含的分量數(shù)分量數(shù)MVL MVL 寄存器組長(zhǎng)度寄存器組長(zhǎng)度(CRRY-1(CRRY-1為為6464）TloopTloop 配套標(biāo)量指令的折算時(shí)間，即前面公式中的配套標(biāo)量指令的折算時(shí)間，即前面公式中的TsTstartTstart 流水線流過時(shí)間，即前面公式中的流水線流過時(shí)間，即前面公式中的TvfTchimeTchime 編隊(duì)數(shù)編隊(duì)數(shù)（注：這是一個(gè)近似公式；注：這是一個(gè)近似公式；CRAY-1CRAY-1機(jī)器的機(jī)器的TloopTloop = 15

22、 = 15）chimestartloopnTnTTMVLnT例例6.7 6.7 指令組同例指令組同例6.46.4，因使用鏈接技術(shù)，編隊(duì)結(jié)果與之不同。即指令，因使用鏈接技術(shù)，編隊(duì)結(jié)果與之不同。即指令1 1與與2 2鏈接在同一編隊(duì)，指令鏈接在同一編隊(duì)，指令3 3與與1 1沖突要分開，指令沖突要分開，指令3 3與與4 4鏈接在同一編隊(duì)，指令鏈接在同一編隊(duì)，指令5 5與與3 3沖突要分開。結(jié)果如下沖突要分開。結(jié)果如下LV V1LV V1，RxRxMULTSV V2MULTSV V2，F(xiàn)0F0，V1V1編隊(duì)編隊(duì)1 1：指令：指令1 1、指令、指令2 2LV V3LV V3，RyRyADDV V4,V2,

23、V3ADDV V4,V2,V3編隊(duì)編隊(duì)2 2：指令：指令3 3、指令、指令4 4SV Ry,V4SV Ry,V4編隊(duì)編隊(duì)3 3：指令：指令5 5不論向量長(zhǎng)度是否大于寄存器組長(zhǎng)度，均可代入分段開采時(shí)間公式，計(jì)算指不論向量長(zhǎng)度是否大于寄存器組長(zhǎng)度，均可代入分段開采時(shí)間公式，計(jì)算指令組執(zhí)行總時(shí)間。此處令組執(zhí)行總時(shí)間。此處TchimeTchime = 3 = 3，Tloop = 15Tloop = 15，TstartTstart = 12+7+12+6+12 = 12+7+12+6+12 = 49= 49，MVL=64MVL=64。注意公式法得數(shù)與圖解法的得數(shù)不完全相同。注意公式法得數(shù)與圖解法的得數(shù)不完全相同。6443643491564nnnnnTnTTMVLnTchimestartloopnR表示當(dāng)向量長(zhǎng)度為無窮大時(shí)的向量流水線的最大性能，單位為MFLOPS。6.3.2 最大性能R它是向量流水線性能達(dá)到R的1/2時(shí)對(duì)應(yīng)的向量長(zhǎng)度。6.3.3 半性能向量長(zhǎng)度n1/2它表示