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MC722 – Projeto de Sistemas Computacionais

ARQUITETURAS VETORIAIS

Marcelo Oliveira de Paiva 016762 Marcelo Picolo Khoury 951119 João Eduardo Ferreira Bertacchi 016364

1. Introdução
O processamento vetorial está intimamente associado ao conceito de supercomputador. Assim como a maioria das técnicas de arquitetura para conseguir alto desempenho, ele explora a regularidade da estrutura a ser computada, no caso, o fato de que muitos códigos contêm laços que varrem vetores lineares de dados, realizando operações simétricas. Podem ser imaginadas diversas aplicações para estes processadores. Podemos citar simulações climáticas, seqüenciamento do genoma, cálculos científicos (mecânica dos fluidos, por exemplo), processamento de imagens, entre muitas outras. Todas estas aplicações envolvem o processamento de uma quantidade imensa dados de modo relativamente simétrico. Nada mais lógico do que utilizar processadores vetoriais, os quais nasceram justamente para resolver estes problemas. Neste trabalho veremos um breve histórico do desenvolvimento dos processadores vetoriais seguido do estudo do primeiro computador a utilizar esta tecnologia na forma plena, o Cray-1. Em seguida faremos uma análise mais aprofundada sobre como funciona a arquitetura vetorial. Para terminar, serão apresentados dois casos atuais em que o processamento vetorial é utilizado: ESC e Cell.

2. Histórico
A primeira vez que se ouviu falar em processamento vetorial foi no inicio da década de 1960 na Westinghouse Electric Corporation durante o projeto Solomon. Sua meta era aumentar o desempenho matemático, utilizando-se de uma grande quantidade de co-processadores matemáticos sob o controle de uma única CPU. Isso permitiria que um conjunto de dados, agrupados num vetor, fosse processado por instruções especiais. Em 1962 o projeto foi cancelado e, mais tarde, retomado pela Universidade de Illinois. Iniciaram com a meta de atingir 1Gflops, mas no final só conseguiram 150Mflops. Outros projetos