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计算机系统结构03(向量处理_互联网络_阵列机)(北邮课件)
计算机系统结构
(向量处理+互联网络+阵列机)
北京邮电大学计算机科学与技术学院
邝坚 2009年3月
Vector process principles
Vector – a set of scalar data items, all of same
type, stored in memory.
A (a , a , a ,..., a )
1 2 3 n
Vector processor – an ensemble of HW resource,
including vector registers, functional pipelines,
processing elements, and register counters, for
performing vector operations.
Vectorization – the conversion from scalar code
to vector code.
Vectorization
Y = a x X
LD F0,a ;F0 ← a
LV V1,M(X) ;V1 ← X Unrolled-loop-level
MULV V2,F0,V1 ;V2 ← a * X parallelism
SV M(Y),V2 ;Y ← V2
用标量指令集如何实现?
Vectorization
计算:ci ai+5 +bi ;i 10,11,12,...,1000
FORTRAN(标量)
DO 40 I = 10,1000
40 C(I) = A(I+5) + B(I)
FORTRAN(向量)
C(10:1000) = A(10+5:1000+5) + B(10:1000)
Vector instruction types
Vector-vector instructions
V →V ;V sin(V )
1 2 2 1
V op V →V ;V V +V
j k i 3 1 2
Vector-scalar instructions
s op V →V ;V s ×V
k i 2 1
Vector-memory instructions
M →V ;Vector load
V →M ;Vector store
Vector instruction types
Vector-reduction instructions
V →s ;max, min, sum, mean value
i j
n
V op V →s ;dot product, s ∑a ×b
j k i
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