第六章 向量处理机

  实现可变延迟的另一种方法如图6.9所示。这需要一个有N个单元的专用存储器。这个特殊存储器可以同时读某一单元并写另一单元。有两个地址寄存器,一个用于读,另一个用于写。写地址寄存器的初始值是0,当一个数据写入存储器之后,写地址寄存器的内容增1。
  为了得到0-N之间的任意一个延迟值,读地址寄存器的初始值是-d,d是需要延迟的量。读地址寄存器以操作数到达的速度递增,但在读地址寄存器等于0之前没有数据从存储器读出。一旦读地址寄存器等于0后,读出的速度和写入的速度就相同了。因此,输出数据流就比输入数据流延迟了d个单位时间。
  图6.9中的存储器有N个单元,标号为0-N-1。当读地址或写地址的值超过N-1时,就复位为0继续增值,所以存储器的操作就好象一个循环队列。N值的大小只要满足同步所要求的最大延迟即可。向量操作数可以比N长得多,因为延迟存储器在任何时刻都没有必要把整个向量都存起来。
  0延迟的情况很特殊,很容易被检查出来,因为这时读地址和写地址相同。这种情况下输入数据流无需存入缓冲区而直接送往输出端。
  图6.9所示的可变延迟存储器可将输入流延迟0-N个时钟周期。它比多抽头延迟线有几个优越之处:图6.9的可变延迟存储器每个周期最多只有两个地址单元发生状态变化,而多抽头延迟线的每一级都发生变化。
  延迟量等于读地址和写地址之差。延迟值为\=0时,输入流通过旁路逻辑(旁路逻辑图中没\=有画出)直接送往输出端每改变一次状态,物理量电压或电流都随之变化。每次变化总是需要能量,就会产生热和电噪声。与图6.8中延迟器的许多单元在每个时钟周期都发生状态变化的情形相比,图6.9的延迟存储器较少的状态变化可能带来较少的瞬态效应和噪声问题。