35向量處理機(jī)(編輯修改稿)
2024-11-17 16:37 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 向量處理機(jī) 21／ 43 例 設(shè) A和 B是長度為 N的向量 ， 考慮在 Cray1向量處理器上實(shí)現(xiàn)如下的循環(huán)操作 。 DO 10 I = 1， N 10 A(I) = * B(I) + ◆ 當(dāng) N ≤64 時(shí)，可以用如下指令序列實(shí)現(xiàn)上 述循環(huán)操作： S1← ；將常數(shù) S1 S2← ；將常數(shù) S2 VL←N ；在向量長度寄存器 VL中設(shè)置向量長度 N 向量處理機(jī) 22／ 43 V0←B ；從存儲(chǔ)器中將向量 B讀入向量寄存器 V0 V1←S 1*V0 ；向量 B中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S1 相乘 V2←S 2+V1 ；向量 V1中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S2相加 A←V 2 ；將計(jì)算結(jié)果從向量寄存器 V2存入存 儲(chǔ)器的向量 A 向量處理機(jī) 23／ 43 ◆ 當(dāng) N ＞ 64時(shí)，就需要進(jìn)行分段開采。在進(jìn) 行分段開采時(shí)，首先必須根據(jù)向量長度計(jì)算 出循環(huán)次數(shù) K ： 一般來說， N并不一定總是 64的倍數(shù)，所 以如果 N/64有余數(shù)，那么余數(shù) L為： 向量處理機(jī) 64 K = N L = N － 64 64 N S1← ；將常數(shù) S1 S2← ；將常數(shù) S2 VL←L ；在向量長度寄存器 VL中設(shè)置向量長度 L V0←B ；從存儲(chǔ)器中將向量 B[0..L1]讀入向量 寄存器 V0 V1←S 1*V0 ；向量 B中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S1相乘； V2←S 2+V1 ；向量 V1中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S2相加 A←V 2 ；將計(jì)算結(jié)果從向量寄存器 V2存入存儲(chǔ)器 的向量 A[0..L1] 處理余 數(shù)部分 , 計(jì)算 L 個(gè)元素 For (I=0 to K1) { V0←B ；從存儲(chǔ)器中將向量 B[L+I*64… L+I*64+63] 讀入向量寄存器 V0 V1←S 1*V0 ；向量 B中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S1相乘； V2←S 2+V1 ；向量 V1中的每個(gè)元素分別和常數(shù) S2相加 A←V 2 ；將計(jì)算結(jié)果 V2存入存儲(chǔ)器的向量 A[L+I*64… L+I*64+63] } 循環(huán) K次 , 分段 處理 26／ 43 衡量向量處理機(jī)性能的 主要參數(shù)： ◆ 執(zhí)行一條向量長度為 n的向量指令所需的時(shí)間為： 向量處理機(jī)的性能評(píng)價(jià) Tvp = Ts + Tvf + (n1)Tc ? Ts ： 向量處理單元流水線的建立時(shí)間， 包括：向量起始地址的設(shè)置、計(jì)數(shù) 器加 條件轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行等。 向量處理機(jī) 27／ 43 ? Tvf ： 向量處理單元流水線的流過時(shí)間，它 是從向量指令開始執(zhí)行到得到第一個(gè) 計(jì)算結(jié)果（向量元素）所需的時(shí)間。 ? Tc ： 向量處理單元流水線 “ 瓶頸 ” 段的執(zhí)行 時(shí)間。 ◆ 如果向量處理單元流水線不存在 “ 瓶頸 ” 段，每 段的執(zhí)行時(shí)間等于一個(gè)時(shí)鐘周期，則上式也可 以寫為： Tvp = [s + e + (n1)]Tclk 向量處理機(jī) 28／ 43 ? s： 向量處理單元流水線建立所需的時(shí) 鐘周期數(shù)； ? e： 向量流水線流過所需的時(shí)鐘周期數(shù)； ? Tclk： 時(shí)鐘周期時(shí)間。 ◆ 可以再改寫為： Tvp = （ Tstart + n） Tclk ?
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