Звук
<<  Электронные устройства первичной обработки измерительных сигналов Работа с воспитанниками по формированию навыков звукового анализа  >>
Применение конвертируемых режимов адресации для повышения
Применение конвертируемых режимов адресации для повышения
Введение
Введение
Адресация в алгоритмах DSP
Адресация в алгоритмах DSP
Проблема
Проблема
Решение
Решение
Схема блока памяти
Схема блока памяти
Программная модель
Программная модель
Режимы адресации
Режимы адресации
Режимы адресации
Режимы адресации
Режимы адресации
Режимы адресации
Размещение матриц в памяти
Размещение матриц в памяти
Размещение матриц в памяти
Размещение матриц в памяти
Реализация БПФ
Реализация БПФ
БПФ в потоковом режиме
БПФ в потоковом режиме
Производительность БПФ
Производительность БПФ
Сравнение производительности БПФ
Сравнение производительности БПФ
Заключение
Заключение
Спасибо за внимание
Спасибо за внимание

Презентация на тему: «Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК». Автор: Alexey. Файл: «Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК.pptx». Размер zip-архива: 650 КБ.

Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК

содержание презентации «Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК.pptx»
СлайдТекст
1 Применение конвертируемых режимов адресации для повышения

Применение конвертируемых режимов адресации для повышения

производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК

Пантелеев Алексей Юрьевич Шагурин Игорь Иванович

Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

2 Введение

Введение

DSP-процессоры поддерживают специальные режимы адресации Пост-инкремент (обработка массивов данных) Адресация по модулю (кольцевой буфер) Такие режимы повышают производительность В векторных процессорах не используются Вектора заменяют циклы и пост-инкремент Простые режимы адресации: С заданным шагом: VecA[N] = Mem[Base + N * Step] Косвенная векторная: VecA[N] = Mem[VecB[N]]

2

3 Адресация в алгоритмах DSP

Адресация в алгоритмах DSP

Простое БПФ по основанию 2: Бит-реверсная перестановка отсчетов Транспонирование в пространстве {0,1}N БПФ как двумерное разложение: Бит-реверсная перестановка векторов Транспонирование двумерной матрицы Свертка и корреляция: Адресация векторов по некратному смещению

3

4 Проблема

Проблема

Формы доступа к данным в алгоритмах DSP плохо согласуются с тем, что поддерживается векторными процессорами: Быстрое транспонирование требует поддержки косвенной векторной адресации либо произвольной перестановки данных в регистрах Свертка требует загрузки векторных регистров на каждой итерации алгоритма Вычисление векторов адресов требует дополнительных ресурсов процессора

4

5 Решение

Решение

Векторная память с несколькими банками Число банков соответствует числу вычислительных конвейеров По аналогии с разделяемой памятью в CUDA/OpenCL Один запрос, разные адреса для банков Реализуются различные режимы доступа Адреса генерируются аппаратно в соответствии с режимом и настройками – нет необходимости тратить на это инструкции Конфликты банков невозможны

5

6 Схема блока памяти

Схема блока памяти

6

7 Программная модель

Программная модель

Инструкции работают с векторами из чисел Переменная длина вектора От 1 до 256 векторных элементов Векторный элемент – «квант» доступа в память Вектора называются «регистрами» и находятся в «сегментах» Регистры размещаются в векторной памяти Сегмент – независимая область памяти В инструкциях указывается сегмент и регистр («C12») Каждый сегмент имеет свой режим адресации

7

8 Режимы адресации

Режимы адресации

5 режимов адресации: Простой Скалярный Сверточный Матричный прямой Матричный транспонированный Переключение режима меняет представление данных Не все режимы совместимы друг с другом

8

9 Режимы адресации

Режимы адресации

Первая группа: простой, сверточный, скалярный Загрузка и выгрузка – только в простом Скалярный – только для чтения Вторая группа: матричные режимы Загрузка и выгрузка – в любом из двух режимов Размер матрицы – N * 2k, измерения независимы «Бесплатное» транспонирование матриц

9

10 Режимы адресации

Режимы адресации

10

11 Размещение матриц в памяти

Размещение матриц в памяти

Прямой матричный режим

11

12 Размещение матриц в памяти

Размещение матриц в памяти

Транспонированный матричный режим

12

13 Реализация БПФ

Реализация БПФ

Схема алгоритма для БПФ-16

13

14 БПФ в потоковом режиме

БПФ в потоковом режиме

Представлены времена для БПФ-1024 на ВКС с 8 конвейерами

14

15 Производительность БПФ

Производительность БПФ

При обработке БПФ на сопроцессорах с большим количеством параллельных вычислительных устройств производительность может быть ограничена передачей данных. Применение конвертируемых режимов адресации снижает объем передаваемых данных.

15

16 Сравнение производительности БПФ

Сравнение производительности БПФ

Млн. отсчетов в секунду, лог. масштаб

16

17 Заключение

Заключение

Предложена система векторной памяти с поддержкой конвертируемых режимов адресации данных Плюсы: Реализуются типичные для DSP формы доступа «Бесплатное» транспонирование матриц Минусы: Все рабочие данные необходимо хранить в SRAM большого объема с малым количеством портов Схемы генерации адресов удлиняют конвейер

17

18 Спасибо за внимание

Спасибо за внимание

Вопросы? Адрес для связи: apanteleev87@gmail.com

18

«Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК»
http://900igr.net/prezentacija/informatika/primenenie-konvertiruemykh-rezhimov-adresatsii-dlja-povyshenija-proizvoditelnosti-soprotsessorov-tsifrovoj-obrabotki-signalov-v-sostave-mnogojadernoj-snk-177713.html
cсылка на страницу
Урок

Информатика

130 тем
Слайды
900igr.net > Презентации по информатике > Звук > Применение конвертируемых режимов адресации для повышения производительности сопроцессоров цифровой обработки сигналов в составе многоядерной СнК