[工學(xué)]15_陣列處理機(jī)-資料下載頁
2025-10-09 23:30本頁面
【正文】 計(jì)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(chǔ)器分配舉例 （設(shè)用八個(gè)處理單元即 PU并行） ………………………... 八個(gè)局部存儲(chǔ)器 PEM i,每個(gè)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(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 32 在 SIMD計(jì)算機(jī)上求解這個(gè)問題 ， (相當(dāng)于原來的 J循環(huán)，用八個(gè)處理器同時(shí)進(jìn)行一次乘加運(yùn)算，共需 64次乘加時(shí)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(gè)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(shí)，數(shù)據(jù)重新分配在 64個(gè)局部存儲(chǔ)器上，同時(shí)，八個(gè)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(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 33 4. 累加和 這是一個(gè)將 N個(gè)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(gè)數(shù) A（ I）順序累加，其中 0=I=7 在SISD計(jì)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(jì)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(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)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(gè)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(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 35 主要特點(diǎn) ，開發(fā)并行性中的同時(shí)性 所有 PE操作相同 ， 數(shù)據(jù)不同 ； 與流水線的方法不同點(diǎn)；（時(shí)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(shí)現(xiàn)方法； IN的研究成為并行處理的重點(diǎn)問題之一。 不同結(jié)構(gòu)對應(yīng)的并行算法的實(shí)現(xiàn)方法不同； 并行算法的研究是并行處理的又一個(gè)重點(diǎn)問題。 重慶大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)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(diǎn) 并行處理機(jī)的基本結(jié)構(gòu) 并行處理機(jī)實(shí)例 分布式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu) 并行處理機(jī)的并行算法 IlliavⅣ 陣列計(jì)算機(jī) BSP計(jì)算機(jī) 3. 矩陣乘 4. 累加和
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