“七五七”千万次计算机系统

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本期封面照片是中国科学院计算所的科技人员,在全国各有关部门的大力支持下,研制成功的我国第一台代号为“757”的千万次大型计算机系统。它由向量机、外围处理机、外部设备及软件系统组成。上图是向量机、下图是外围处理机和各种外部设备。

图1
图1 🔍原图 (781×810)
图2
图2 🔍原图 (2102×1415)

向量机采用国产ECL集成电路,字长64位,主存容量52万字。它在单流水线结构的基础上引入向量计算,对向量采用纵横加工处理方式,适于以并行计算为主的大型科学和工程计算,可获得平均1000万次/秒的计算速度。

通常我们遇到的量有两种:一是数量(又叫标量),这是仅用一个数就可以表示的量,如质量、温度等;二是向量,它是用数和方向才能表示的量,如力、速度等。在几何空间有一个以O为起点、P(a.b.c)为终点的向量O→P,就要用三维向量(a.b.c)来表示。而对导弹在空中飞行的状态,就要用导弹的质量m,导弹在空中的位置X、Y、Z,以及它的三个速度分量V\(_{X}\)、VY、V\(_{Z}\)共7个分量,即7维向量来描述。由此,我们可以把向量定义为一个有序的数组,它是描述某种自然现象的一种数学工具。

向量机的特点是可以对向量进行运算。它只要执行一条向量指令,就相当于一般计算机执行n条指令,这使得处理指令和辅助指令大幅度下降;使得运算无关化,即在执行一条向量指令过程中,其每一个分量的操作不要等待其他操作的结果,可减少等待时间;还因可以成组的方式顺序从存贮器存取数据,使访问内存的均匀性增强,对于按模交叉存贮的并行存贮器系统,可以达到很高的存取速度,从而使整个计算机系统能实现高速运算。

外围处理机的平均运算速度50万次/秒,字长64位,内存容量6.4万字。外围机控制32个通道、9种45台(件)外部设备,承担各种语言编译、数据加工、外设及系统管理等工作,使主机的高速运算能力得以充分发挥。

整个系统的软件包括:一个多道成批操作系统、向量FORTRAN编译系统、主机和外围机的汇编语言、内部函数子程序库、基本图形显示程序包、诊断及复算程序等。

千万次计算机的研制成功,必将在我国的现代化建设中,发挥重大作用。(杨树范 供稿)