Matrix2可擴展向量化編譯方法的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、Matrix2是一款具有VLIW和SIMD特征的高性能DSP，能夠有效地支持指令級并行和數(shù)據(jù)級并行，可以應(yīng)用于無線通信和科學(xué)計算等數(shù)據(jù)運算密集型領(lǐng)域。
　　Matrix2體系結(jié)構(gòu)中包括向量處理部件(VPU)和標(biāo)量處理部件，VPU是一種可擴展向量運算簇結(jié)構(gòu)。Matrix2包含130多條向量指令，現(xiàn)有的向量化編譯方法不能滿足Matrix2體系結(jié)構(gòu)和指令集特點。為了更好的發(fā)揮Matrix2的體系結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，并充分利用Matrix2體系結(jié)構(gòu)

2、中向量運算簇靈活可擴展的特點，論文設(shè)計并實現(xiàn)了支持Matrix2體系結(jié)構(gòu)的可擴展向量化編譯方法。
　　論文首先對當(dāng)前向量化編譯研究現(xiàn)狀進行了分析，研究了國內(nèi)外各主流編譯器向量化解決方法。然后結(jié)合 Matrix2獨特的體系結(jié)構(gòu)和指令集特點，分析了在Matrix2編譯器實現(xiàn)向量化編譯方法的難點。在此基礎(chǔ)上，論文選擇 GCC4.7.0作為平臺，對Matrix2可擴展向量化編譯方法進行了設(shè)計和實現(xiàn)。論文的主要工作包括三個方面：
　　

3、1.論文對GCC中的自動向量化機制進行了分析，并在充分研究GCC的自動向量化優(yōu)化遍處理過程的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了支持 Matrix2的自動向量化算法，為Matrix2編譯器搭建了特定的支持SIMD擴展的向量化后端環(huán)境，在Matrix2編譯器上實現(xiàn)了部分向量指令的自動向量化映射。
　　2.考慮到自動向量化的局限性，本文基于intrinsics設(shè)計并實現(xiàn)了支持Matrix2可擴展向量運算簇的向量化編譯方法。該方法從降低功耗、數(shù)據(jù)重組和特殊應(yīng)

4、用的角度對Matrix2向量化編譯方法進行了優(yōu)化實現(xiàn)，能夠?qū)PE個數(shù)可配置特點進行支持，實現(xiàn)了編譯器的并行處理寬度的自適應(yīng)調(diào)節(jié)功能。并實現(xiàn)了特殊指令的一對多映射支持，增加了靈活性。
　　3.隨著高性能科學(xué)計算的廣泛應(yīng)用，Matrix2 DSP應(yīng)用于高性能科學(xué)計算的能力顯得十分重要。論文使用Matrix2可擴展向量化編譯方法，在Matrix2上對矩陣乘法算法進行了向量化。實驗結(jié)果分析表明使用本文設(shè)計實現(xiàn)的向量化編譯方法，Matri