由數據來驅動操作的電子計算機。機内所存儲的程式指令不需順序執行，當所需的操作數據完備時就立即執行。當多個操作同時滿足條件時，它們可并行執行而不受程式指令順序的限制，從而大大提高了計算機的運行速度。
數據流計算機是一種以數據流動為核心驅動力的非馮·諾依曼體系計算機。其工作原理基于數據可用性觸發指令執行機制，當操作數準備就緒時，相關計算單元自動激活，通過異步并行方式處理信息流。這種架構突破了傳統控制流計算機的順序執行限制，特别適用于大規模并行計算場景。
從計算模型角度看，數據流計算機通過有向圖表示計算過程，節點代表操作指令，弧線體現數據依賴關系。中國計算機學會發布的《計算機體系結構術語白皮書》指出，該模型能有效解耦指令間的顯式時序約束，實現指令級并行度的最大化。在硬件實現層面，通常采用分布式存儲結構和動态路由機制，清華大學計算機系的研究顯示，此類設計可使系統吞吐量提升3-5倍于傳統架構。
《計算機科學技術名詞》第三版強調，數據流計算機具備三大特征：隱式并行性、函數式語言兼容性及無副作用運算特性。北京航空航天大學計算機學院的實驗數據表明，在氣象模拟、量子計算仿真等領域，該架構相比傳統計算機可獲得60%以上的效率提升。當前主要應用于高性能計算、實時信號處理等需要高強度數據并行的專業領域。
數據流計算機是一種基于數據驅動執行模式的計算機架構，其核心特點是以數據可用性觸發指令執行，而非傳統馮·諾依曼架構的程式計數器控制方式。以下是詳細解釋：
數據驅動機制
當指令所需的所有操作數準備就緒時，指令立即被激活執行（稱為“點火”），執行結果直接傳遞給依賴該數據的後續指令，形成鍊式觸發。這種機制突破了傳統順序執行的限制，允許并行處理多個指令。
并行性優勢
多個操作在數據條件滿足時可同時執行，例如：若指令A和B的數據依賴互不沖突，它們可并行運行，顯著提升計算效率。
去中心化控制
無統一程式計數器，指令執行順序完全由數據依賴關系決定。
處理單元設計
通常包含大量并行處理單元（PEs），例如脈動陣列結構，各單元按固定路徑同步處理數據流。
| 對比維度 | 數據流計算機 | 馮·諾依曼計算機 |
|---|---|---|
| 執行觸發方式 | 數據可用性觸發 | 程式計數器順序控制 |
| 并行潛力 | 天然支持高并行 | 依賴指令流水線或硬件多線程 |
| 適用場景 | 流式數據處理、函數式編程 | 通用計算任務 |
通過結合數據流驅動和并行處理，此類計算機在特定場景下展現出顯著性能優勢，但其設計複雜性也限制了通用化發展。
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