35向量處理機-資料下載頁
2025-10-03 16:37本頁面
【導讀】向量處理方式和向量處理機。量指令的處理機。A、B、C、D──長度為N的向量。第三章流水線技術(shù)。水平(橫向)處理方式。相關(guān)：N次功能切換：2N次。對存儲器的帶寬要求很高。分組(縱橫)處理方式。把向量分成長度為某個固定值的若干組，組內(nèi)按縱向方式處理，依次處理各組。結(jié)果表示機器速度，以MFLOPS(Millionof. 另一種評定計算機速度的方法：比較法。（選擇一臺速度指標得到公認的機器作為標準機，給定一些典型的基準程序。提高向量處理機性能的主要技術(shù)。浮點加，浮點乘，求倒數(shù)。CRAY-1向量處理的顯著特點：只要不出現(xiàn)Vi. 沖突和向量功能部件沖突，各個Vi之間和各個向。一條以上的并行工作向。引入到向量執(zhí)行過程的結(jié)果。行分段開采時，首先必須根據(jù)向量長度計算。VL←L；在向量長度寄存器VL中設(shè)置向量長度L. V2←S2+V1；向量V1中的每個元素分別和常數(shù)S2相加
【正文】 第一編隊： LV V1,Rx； MULTFV V2,F0,V1 第二編隊： LV V3,Ry； ADDV V4,V2,V3 第三編隊： SV Ry,V4 n n n n mn T T MVL n T start loop n 4 57 64 4 ) 12 6 12 12 15 ( 64 ) ( + = + + + + + = + + = 向量處理機 37／ 43 第一編隊啟動需要 12+7=19個時鐘周期； 第二編隊啟動需要 12+6=18個時鐘周期； 第三編隊啟動仍然需要 12個 時鐘周期。 采用鏈接技術(shù)后，對 n個向量元素進行 DAXPY表達式計算所需的時鐘周期數(shù)為： n n n n mn T T MVL n T start loop n 3 64 64 3 ) 12 18 19 15 ( 64 ) ( + = + + + + = + + = 向量處理機 38／ 43 2. 向量處理機的峰值性能 R? R?表示當向量長度為無窮大時，向量處理機 的最高性能，也稱為 峰值性能。 向量處理機的峰值性能可以表示為： 的時鐘周期數(shù) 向量指令序列執(zhí)行所需 時鐘頻率 算次數(shù) 向量指令序列中浮點運 = ? ? n R lim 對于 例題 ，只有 “ MULTFV V2,F0,V1”和 “ ADDV V4,V2,V3”兩條浮點操作向量指令。假設(shè)該向量處理機的時鐘頻率為 200MHz， 那么： 向量處理機 39／ 43 的時鐘周期數(shù) 向量指令序列執(zhí)行所需 時鐘頻率 算次數(shù) 向量指令序列中浮點運 = ? ? n R lim 2 n 200 = ? n lim MFLOPS n 64 64＋ 3 n MFLOPS 2 n 200 = ? n lim 4 n MFLOPS = 100 MFLOPS 向量處理機 40／ 43 3. 半性能向量長度 n1/2 向量處理機的運行性能達到其峰值性能的 一半時所必須滿足的向量長度。 它是評價向量功能部件的流水線建立時間 對向量處理機性能影響的重要參數(shù)。 對于 上面的例子 ，由于該向量處理機的峰 值性能 R∞ ＝ 100 MFLOPS， 所以根據(jù)半性能向量長度得定義有： 向量處理機 41／ 43 假設(shè) ≤ 64，那么有： n1/2 64＋ 3n1/2 ＝ 2 n1/2 200 50 ＝ 8n1/2 5n1/2 ＝ 64， n1/2 ＝ n1/2 ＝ 13 2 n1/2 200 64＋ 3n1/2 n1/2 64 ＝ 50 向量處理機 42／ 43 4. 向量長度臨界值 nv 對于某一計算任務(wù)而言，向量方式的處理速 度優(yōu)于標量串行方式處理速度時所需的最小向量 長度。 對于上述 DAXPY的 例子 ，假設(shè) nv＜ 64，在標 量串行工作方式下實現(xiàn) DAXPY循環(huán)的開銷為 10個 時鐘周期。那么在標量串行方式下，計算 DAXPY 循環(huán)所需要的時鐘周期數(shù)為： 向量處理機 43／ 43 Ts = ( 10＋ 12＋ 12＋ 7＋ 6＋ 12 ) nv = 59nv 在向量方式下，計算 DAXPY循環(huán)所需要的 時鐘周期數(shù)為： Tv = 64＋ 3nv 根據(jù)向量長度臨界值的定義，有： Tv = Ts 64＋ 3nv = 59nv 向量處理機 = 64 56 = 2 nv
教學課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1