全数字仿真计算机

全数字仿真计算机
全数字仿真计算机是用计算机系统模似物理系统的一项高科技。高性能仿真计算机,在航空、航天、兵器、交通、能源、化工等领域的大型和超大型实时仿真中,有着独特的重要作用,一直是发达国家重点开发的高科技产品。

正文

仿真的专用数字计算机。数字计算机具有易于设计程序、可靠性高和价格低等优点,在仿真技术中越来越受到重视。但是,仿真试验往往要求实时处理。对于复杂的系统,实时处理要求数字计算机有很高的运算速度。传统的通用数字计算机在合理的性能-价格比范围内不能满足这个要求。60年代以来出现了多种新的计算机结构方案。它们的共同点是基于并行处理原理,采用两个或两个以上的多处理机组成计算机系统。这类系统通常称为超计算机 (如ILLAC-Ⅳ和CRAY-Ⅰ)。70年代出现了被称为外围阵列处理机的小型超计算机,它具有很高的运算速度而且价格相对低廉。外围阵列处理机最初用于医学、断层分析和地震处理方面,后来逐渐用于仿真。其中AD-10系统是主要为仿真应用设计的。
并行处理  在并行处理中,同一时刻至少有两个或多个操作在同时进行,从而大大提高了运算速度。广义地说,并行处理原理早已用于设计通用计算机系统,其目的是为了充分利用计算机的资源,使一台机器并行地完成多个作业。而在多处理机系统中,并行化的目的则是为了利用多台处理机完成单一的作业,以获得很高的处理速度。并行处理计算机可分为单指令流多数据流结构(SIMD)和多指令流多数据流结构(MIMD)两类。
SIMD计算机  它由一组处理机组成,每个处理机包括一个运算器和一个存贮器,排成阵列形式(图1),公共的控制器发出指令(单指令流),使各处理部件对不同的数据(多数据流)执行相同的运算。这种计算机又称为阵列处理机。具有 n个处理部件的阵列处理机的速度一般比单处理机高n倍。