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非线性双曲Schr?dinger函数在计算机编码和通用处理器设计中具有广阔用途，双曲微分方程求解作为单浮点Cache加速器设计的核心算法。传统方法采用稀疏矩阵向量乘方法进行单浮点Cache加速器设计，当微分矩阵的阶数较大时，不能直接进行随机搜索，对具有单浮点数据格式的算法加速性能不好。提出一种基于非线性双曲Schr?dinger函数的单浮点Cache加速器优化设计方法，采用非线性双曲Schr?dinger函数进行矩阵重排序方法，并进行非线性编码，引入稀疏矩阵向量乘单浮点Cache数据结构。采用三级流水线结构设计单浮点Cache加速器，基于Xilinx Virtex-5平台进行数据并行处理性能测试，得出该算法单浮点Cache并行运算加速比比传统方法大1.37~2.60倍，且有优越的数据吞吐性能，稳定性好，在数据库执行算法的并行处理和外部存储器的带宽利用率提高等方面有很好的应用价值。