Akademik

Vektorrechner,

 

ein Parallelrechner mit SIMD-Architektur (Single Instruction Stream, Multiple Data Stream, dt. »Einzelbefehlsstrom, verteilter Datenstrom«), der die gleichzeitige Bearbeitung der Elemente eines Datenfelds (Array) ermöglicht. Ein weiterer SIMD-Typ ist der Feldrechner. Von der mathematischen Bezeichnung eines eindimensionalen Felds, Vektor, leitet sich auch die Bezeichnung »Vektorrechner« her. Da solche Felder in bestimmten wissenschaftlich-technischen numerischen Berechnungen - etwa der Lösung von Differenzialgleichungssystemen für Wetter- und Klimavorhersagen, Optimierungsprobleme oder Simulationen von Kernexplosionen - häufig auftauchen, können hier Vektorrechner große Rechenzeiteinsparungen realisieren. Um z. B. zwei Vektoren nach den Gesetzen der Vektorrechnung elementweise zu addieren, muss man für einen sequenziellen Rechner eine Schleife programmieren, die einerseits für jedes Element neu durchlaufen werden muss und andererseits aufgrund der darin enthaltenen Sprunganweisung die Gefahr von zusätzlichen Verzögerungen birgt. Ein Vektorrechner benötigt dagegen für solch eine Aufgabe nur eine einzige Anweisung. Lediglich in dem Fall, dass ein Feld mehr Elemente hat als der Rechner Einzelprozessoren, muss das Feld in Teilvektoren aufgeteilt und deren Berechnung in einer Schleifenstruktur realisiert werden. Letzteres Vorgehen wird auch »Strip Mining« (dt. »Tagebau«) genannt.

 

Heutige (Frühjahr 2002) Hochleistungsvektorrechner (Supercomputer) verfügen über 16-256 Vektorprozessoren, eine Speicherkapazität von 0,5-1 TByte und eine Vektorleistung von 0,5-1 TFLOPS (FLOPS). Hersteller sind u. a. Fujitsu (VPP700) und Sun Microsystems (Sun Fire 6800).