[工學(xué)]15_陣列處理機(jī)-資料下載頁
2024-10-18 23:30本頁面
【正文】 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 31 A(0,0) A(1,0) A(7,0) B(0,0) B(1,0) B(7,0) C(0,0) C(1,0) ... C(7,0) A(0,1) A(1,1) A(7,1) B(0,1) B(1,1) B(7,1) C(0,1) C(1,1) ... C(7,1) A(0,7) A(1,7) A(7,7) B(0,7) B(1,7) B(7,7) C(0,7) C(1,7) ... C(7,7) PEM1 PEM2 PEM7 ... 矩陣乘存儲器分配舉例 （設(shè)用八個處理單元即 PU并行） ………………………... 八個局部存儲器 PEM i,每個連續(xù)存放 A,B和結(jié)果向量 C的一列元素 重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 32 在 SIMD計算機(jī)上求解這個問題 ， (相當(dāng)于原來的 J循環(huán)，用八個處理器同時進(jìn)行一次乘加運(yùn)算，共需 64次乘加時間 ) DO 10 I = 0， 7 C（ I， J） = 0 DO 10 K = 0 ， 7 10 C（ I， J） = C（ I， J） +A（ I， K） *B（ K， J） 進(jìn)一步把 K循環(huán)也改為并行，相當(dāng)于 64個單元全部并行運(yùn)算 ， DO 10 I = 0， 7 C（ I， J） = 0 10 C（ I， J） = C（ I， J） +A（ I， K） *B（ K， J） 這時，數(shù)據(jù)重新分配在 64個局部存儲器上，同時，八個中間積 A（ I， K） *B（ K， J）能夠并行加 (累加 ) ，速度提高8/Log28 重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 33 4. 累加和 這是一個將 N個數(shù)的 順序相加過程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿邢嗉舆^程 的問題。 設(shè) N為 8，即有 8個數(shù) A（ I）順序累加，其中 0=I=7 在SISD計算機(jī)上可寫成下列程序 ： C=0 DO 10 I=0， 7 10 C=C+A（ I） 用成對遞歸算法 ,只需 Log2 8=3 在 SIMD計算機(jī)上可寫成下列程序 C=A DO 10 K=0, Log28 – 1 10 C=C+SHFTR(C,2**K) 其中： SHFTR(C,2**K)是向量傳送語句， C向量各分量向右傳送步距為 2的 K次冪 重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 34 設(shè)原始數(shù)據(jù) A（ I）分別存在 PEM的某個單元中 K=0 K=1 K=2 A0 A0 A0 A0 A1 A0+A1 A0+A1 A0+A1 A2 A1+A2 A0+A1+A2 A0+A1+A2 A3 A2+A3 A0+A1+A2+A3 A0+A1+A2+A3 A4 A3+A4 A1+A2+A3+A4 A0+A1+A2+A3+A4 A5 A4+A5 A2+A3+A4+A5 A0+A1+A2+A3+A4+A5 A6 A5+A6 A3+A4+A5+A6 A0+A1+A2+A3+A4+A5+A6 A7 A6+A7 A4+A5+A6+A7 A0+A1+A2+A3+A4+A5+A6+A7 步距 1 步距 2 步距 4 重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 35 主要特點 ，開發(fā)并行性中的同時性 所有 PE操作相同 ， 數(shù)據(jù)不同 ； 與流水線的方法不同點；（時間重疊） 側(cè)重向量處理方面； 發(fā)展?jié)摿o窮。 IN進(jìn)行 PE間、 PE與 M間連接，數(shù)據(jù)帶寬較大 IN影響并行算法的實現(xiàn)方法； IN的研究成為并行處理的重點問題之一。 不同結(jié)構(gòu)對應(yīng)的并行算法的實現(xiàn)方法不同； 并行算法的研究是并行處理的又一個重點問題。 重慶大學(xué)計算機(jī)學(xué)院 計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 36 小結(jié) 并行處理機(jī)的操作模型和特點 并行處理機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 并行處理機(jī)實例 分布式存儲器結(jié)構(gòu) 共享存儲器結(jié)構(gòu) 并行處理機(jī)的并行算法 IlliavⅣ 陣列計算機(jī) BSP計算機(jī) 3. 矩陣乘 4. 累加和
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