ベクトル化

ベクトル化（ベクトルか、）
ベクトル化とは、コンピュータのプログラムにおいて、繰り返し処理で配列（ベクトル）の要素をひとつひとつ計算しているような部分を、手動あるいはコンパイラで（自動ベクトル化）、ベクトル計算機で高速に演算できるよう変形すること。近年のSIMD演算のための並列化やスーパースカラ機でのソフトウェアパイプラインに応用できる内容もある。
High Performance Fortranはこれらの高速化を意識したプログラミング言語である。
ベクトル化の手法.
以下ではFortranのコードを例にとって説明する。基本的に、ループ演算を1つのベクトル演算命令にするので、doループがベクトル化対象となる。なお、ベクトル命令に出来るパターンは各機種毎、コンパイラ毎に多少異なる。
単純doループ.
たとえば以下のようなdoループは1つのベクトル命令に出来る。
do i = 1, 100
 a(i) = a(i) * b(i)
end do
if文を含むdoループ.
以下のような、if文を含むdoループは、それをサポートするハードウェアがあればベクトル化が可能である。
do i = 1, 100
 if (a(i) > 0.0) then
 a(i) = a(i) * 2.0
 end if
end do
この場合、たとえばSXシリーズでは、
という方法でベクトル化を行なう。
多重ループ.
多重ループは、全部まとめて1つのベクトル命令を生成することもある。また、効率化をはかるために、内側のループと外側のループを入れ替える場合もある。これは、ベクトル化を行なうためには、データがメモリ上で連続している必要があるからである。 
たとえば、二次元配列を演算する場合、内側のループが連続したメモリをアクセスするようになっていない場合には、演算する順番を入れ替えて(すなわちdoループの内側と外側を入れ替えて)ベクトル化が容易になるようにする。