数字并行处理机英文解释翻译、数字并行处理机的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【计】 DPP

分词翻译：

数字的英语翻译：

digit; figure; number; numeral; numeric
【计】 DIG; digital; number; numeral; numerical sort
【医】 figure
【经】 digit; figure; number

并行处理的英语翻译：

【计】 parallel processing
【化】 parallel processing

机的英语翻译：

chance; crucial point; engine; machine; occasion; organic; pivot; plane
flexible
【医】 machine

专业解析

数字并行处理机（Digital Parallel Processor）指采用并行计算架构处理离散数字信号的专用计算机系统。其核心特征是通过多个处理单元同时执行任务，显著提升数据吞吐量和计算效率。以下是详细解析：

一、术语构成与核心定义

1. 数字（Digital）

   指系统处理对象为离散数字信号（0/1二进制数据），区别于模拟信号的连续处理。例如在图像处理中，像素数据被转换为数字矩阵进行运算 。

2. 并行（Parallel）

   指多处理器协同工作模式，包括：

   • SIMD（单指令多数据流）：同一指令同时处理多个数据（如GPU加速矩阵运算）
   • MIMD（多指令多数据流）：不同处理器执行独立任务（如分布式计算集群）

     （来源：IEEE《并行处理技术白皮书》）

3. 处理机（Processor）

   指执行计算任务的硬件单元，通常由多核CPU、GPU或FPGA构成阵列，例如NASA用于天体模拟的SGI Altix系统采用512颗Itanium处理器并行协作 。

二、技术原理与典型应用

• 架构优势：通过任务分解与负载均衡（如MapReduce模型），解决复杂计算问题。典型案例包括：

  • 气象预测（欧洲中期天气预报中心使用并行机处理PB级数据）
  • 基因测序（Broad Institute采用并行架构加速DNA序列比对）

    （来源：Nature Computational Science Vol.3）

• 性能指标：以阿姆达尔定律（Amdahl's Law）量化加速比：

  $$ S = frac{1}{(1 - P) + frac{P}{N}} $$

  其中$P$为可并行化任务比例，$N$为处理器数量。

三、与相关概念的区别

权威参考文献：

1. 并行计算导论（MIT OpenCourseWare）
2. NASA高级超级计算技术报告

网络扩展解释

数字并行处理机是一种基于SIMD（单指令流多数据流）架构的计算机系统，通过多个处理单元同时对不同数据执行相同操作，以提高计算效率。以下是详细解释：

1.定义与核心结构

• 定义：数字并行处理机由一个控制单元（CU）和多个处理单元（PU）组成，所有PU在CU的统一指令下并行操作，每个PU处理不同的数据流。
• 核心架构：
  • SIMD结构：CU负责指令解码和广播，PU同步执行相同指令但处理不同数据。
  • 硬件资源重复：通过增加PU数量提升并行计算能力，适合向量/矩阵运算。

2.关键组成与模型

• 硬件组成（参考）：
  • 处理单元（PE）：执行实际数据计算。
  • 存储器模块：分布或共享式存储数据。
  • 互连网络（ICN）：实现PU间数据通信。
  • 输入输出处理机（IOP）：协调外部数据传输。
• 操作模型（五元组表示）： [ M = (N, C, I, M, R) ]
  • N：PU数量；C：CU指令集；I：PU并行指令集；M：屏蔽操作集；R：数据寻径模式。

3.特点与适用场景

• 特点：
  • 指令串行、数据并行：CU视角指令串行执行，PU视角数据并行处理。
  • 高扩展性：增加PU数量可显著提升性能，硬件潜力大。
• 适用场景：
  • 矩阵运算（如科学计算、图像处理）。
  • 大规模向量处理（如气象模拟、流体力学）。

4.与其他并行架构的区别

• 与多处理机（MIMD）对比：
  • 并行处理机（SIMD）强调数据级并行，所有PU执行相同操作。
  • 多处理机（MIMD）支持多个独立指令流，适合任务级并行。

数字并行处理机通过硬件资源重复和SIMD架构，实现了高效的大规模数据并行处理，尤其适用于需要高吞吐量的数值计算场景。其设计核心在于统一控制与分布执行的平衡。

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