Добавил:

Morze Developer Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Московский технический университет связи и информатики

Предмет:

Интеллектуальные системы

Файл:

Лекции / Лекция №7-8 1.11 2.11.ppt

Скачиваний:

Добавлен:

29.11.2023

Размер:

9.72 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 62 3 4 5 6 > Следующая >>>

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 1-го такта работы МП

Такты работы процессорных элементов

№	1	2	3
ПЭ	1	2	3
ПЭ11	a11 × b11 + 0
ПЭ21
ПЭ12
ПЭ22
ПЭ31
ПЭ13
ПЭ32
ПЭ23
ПЭ33

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 2-го такта работы МП

Такты работы процессорных элементов

№	1	2	3
ПЭ	1	2	3
ПЭ
ПЭ11	a11 × b11 + 0	a11 × b11
ПЭ11	a11 × b11 + 0	+ a12 × b21
		+ a12 × b21
ПЭ21	0 + 0	a21 × b11
ПЭ12
ПЭ22		a11 × b12
ПЭ31
ПЭ13
ПЭ32
ПЭ23
ПЭ33

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 3-го такта работы МП	Такты работы процессорных элементов
№
ПЭ	1		2	3
ПЭ11	a11 × b11 +	a11	× b11	a11 × b11
	a11 × b11 +	a11	× b11	+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21		+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21		+a13 × b31
				+a13 × b31
ПЭ21	0 + 0	a21	× b11	a21 × b11
ПЭ21	0 + 0	a21	× b11	+ a22 × b21
				+ a22 × b21
ПЭ12	0 + 0	a11 × b12 +		a11 × b12
ПЭ12	0 + 0		0	+ a12 × b22
			0	+ a12 × b22
ПЭ22	0 + 0	0	+ 0	a21 × b12
ПЭ31	0 + 0	0	+ 0	a31 × b11
ПЭ13	0 + 0	0	+ 0	a11 × b13
ПЭ32
ПЭ23
ПЭ33

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 4-го такта работы МП.

Красная стрелка означает, что ПЭ11 закончил формирование элемента c11 матрицы С и готов выдать его значение.

Такты работы процессорных элементов

№	1	2		3	4	5
ПЭ	1	2		3	4	5
ПЭ
ПЭ11	a11 × b11 +	a11 × b11	a11	× b11
	a11 × b11 +	a11 × b11	+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21	+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21	+a13 × b31
			+a13 × b31
ПЭ21			a21	× b11	a21 × b11
	0 + 0	a21 × b11	a21	× b11	+ a22 × b21
	0 + 0	a21 × b11	+ a22 × b21		+ a22 × b21
			+ a22 × b21		+ a23 × b31
					+ a23 × b31
ПЭ12		a11 × b12 +	a11	× b12	a11 × b12
	0 + 0	a11 × b12 +	a11	× b12	+ a12 × b22
	0 + 0	0	+ a12 × b22		+ a12 × b22
		0	+ a12 × b22		+a13 × b32
					+a13 × b32
ПЭ22					a21 × b12	a21 × b12
	0 + 0	0 + 0	a21	× b12	a21 × b12	+ a22 × b22
	0 + 0	0 + 0	a21	× b12	+ a22 × b22	+ a22 × b22
					+ a22 × b22	+ a23 × b32
						+ a23 × b32
ПЭ31					а31 × b11	a31 × b11
	0 + 0	0 + 0	a31	× b11	а31 × b11	+ a32 × b21
	0 + 0	0 + 0	a31	× b11	+ a32 × b21	+ a32 × b21
					+ a32 × b21	+ a33 × b31
						+ a33 × b31
ПЭ13					а11 × b13	a11 × b13
	0 + 0	0 + 0	a11	× b13	а11 × b13	+ a12 × b23
	0 + 0	0 + 0	a11	× b13	+ a12 × b23	+ a12 × b23
					+ a12 × b23	+ a13 × b33
						+ a13 × b33
ПЭ32	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	a31 × b12	a31 × b12
	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	a31 × b12	+ a32 × b22
						+ a32 × b22
ПЭ23	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	0 + 0	a21 × b12
ПЭ33

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 5-го такта работы МП

Красные стрелки означают, что ПЭ11, ПЭ12 и ПЭ21 закончили формирование элементов c11 , с12 и с21 матрицы С и готовы выдать их значение.

		Такты работы процессорных элементов
№	1	2		3	4	5	6
ПЭ	1	2		3	4	5
ПЭ11	a11 × b11 +	a11 × b11	a11	× b11
	a11 × b11 +	a11 × b11	+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21	+ a12 × b21
	0	+ a12 × b21	+a13 × b31
			+a13 × b31
ПЭ21			a21	× b11	a21 × b11
	0 + 0	a21 × b11	a21	× b11	+ a22 × b21
	0 + 0	a21 × b11	+ a22 × b21		+ a22 × b21
			+ a22 × b21		+ a23 × b31
					+ a23 × b31
ПЭ12		a11 × b12 +	a11	× b12	a11 × b12
	0 + 0	a11 × b12 +	a11	× b12	+ a12 × b22
	0 + 0	0	+ a12 × b22		+ a12 × b22
		0	+ a12 × b22		+a13 × b32
					+a13 × b32
ПЭ22					a21 × b12	a21 × b12
	0 + 0	0 + 0	a21	× b12	a21 × b12	+ a22 × b22
	0 + 0	0 + 0	a21	× b12	+ a22 × b22	+ a22 × b22
					+ a22 × b22	+ a23 × b32
						+ a23 × b32
ПЭ31					а31 × b11	a31 × b11
	0 + 0	0 + 0	a31	× b11	а31 × b11	+ a32 × b21
	0 + 0	0 + 0	a31	× b11	+ a32 × b21	+ a32 × b21
					+ a32 × b21	+ a33 × b31
						+ a33 × b31
ПЭ13					а11 × b13	a11 × b13
	0 + 0	0 + 0	a11	× b13	а11 × b13	+ a12 × b23
	0 + 0	0 + 0	a11	× b13	+ a12 × b23	+ a12 × b23
					+ a12 × b23	+ a13 × b33
						+ a13 × b33
ПЭ32						a31 × b12	a31 × b12
	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	a31 × b12	a31 × b12	+ a32 × b22
	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	a31 × b12	+ a32 × b22	+ a32 × b22
						+ a32 × b22	+ a33 × b32
							+ a33 × b32
ПЭ23	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	0 + 0	a21 × b12	a21 × b12
ПЭ23	0 + 0	0 + 0	0	+ 0	0 + 0	a21 × b12	+ a22 × b22
							+ a22 × b22
ПЭ33		0 + 0	0	+ 0	0 + 0	0 + 0	a31 × b13

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Результаты 8-го такта работы МП

			Такты работы процессорных элементов
№						6	7	8
№
ПЭ	1	2	3	4	5
ПЭ11		a11 × b11	a11 × b11
	a11 × b11 + 0	a11 × b11	+ a12 × b21
		+ a12 × b21

			+a13 × b31
ПЭ21			a21 × b11	a21 × b11
	0 + 0	a21 × b11	a21 × b11	+ a22 × b21
	0 + 0	a21 × b11	+ a22 × b21	+ a22 × b21
			+ a22 × b21	+ a23 × b31
				+ a23 × b31
ПЭ12			a11 × b12	a11 × b12
	0 + 0	a11 × b12 + 0	a11 × b12	+ a12 × b22
	0 + 0	a11 × b12 + 0	+ a12 × b22	+ a12 × b22
			+ a12 × b22	+a13 × b32
				+a13 × b32
ПЭ22				a21 × b12	a21 × b12
	0 + 0	0 + 0	a21 × b12	a21 × b12	+ a22 × b22
	0 + 0	0 + 0	a21 × b12	+ a22 × b22	+ a22 × b22
				+ a22 × b22	+ a23 × b32
					+ a23 × b32
ПЭ31				а31 × b11	a31 × b11
	0 + 0	0 + 0	a31 × b11	а31 × b11	+ a32 × b21
	0 + 0	0 + 0	a31 × b11	+ a32 × b21	+ a32 × b21
				+ a32 × b21	+ a33 × b31
					+ a33 × b31
ПЭ13				а11 × b13	a11 × b13
	0 + 0	0 + 0	a11 × b13	а11 × b13	+ a12 × b23
	0 + 0	0 + 0	a11 × b13	+ a12 × b23	+ a12 × b23
				+ a12 × b23	+ a13 × b33
					+ a13 × b33
ПЭ32					a31 × b12	a31 × b12
	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a31 × b12	a31 × b12	+ a32 × b22
	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a31 × b12	+ a32 × b22	+ a32 × b22
					+ a32 × b22	+ a33 × b32
						+ a33 × b32
ПЭ23						a21 × b12	a21 × b12
	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a21 × b12	a21 × b12	+ a22 × b22
	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a21 × b12	+ a22 × b22	+ a22 × b22
						+ a22 × b22	+ a23 × b32
							+ a23 × b32
							a31 × b13	a31 × b13
ПЭ33	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a31 × b13	a31 × b13	+ a32 × b23
	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	0 + 0	a31 × b13	+ a32 × b23	+ a32 × b23
							+ a32 × b23	+ a33 × b33
								+ a33 × b33

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Вывод.

На матричном процессоре результат умножения матриц А(3,3) × В(3,3) будет получен за 8 тактов.

Матричные процессоры эффективные устройства, позволяющие решать определенный круг задач с существенным ускорением. Но они эффективны только для определенного круга задач. Существуют задачи, при решении которых эффективность МП теряется.

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

Граф потока данных умножения матрицы А(3х3) на вектор В(3) (а) и структура процессорного элемента (б)

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

а) б)

Граф потока данных умножения матрицы А на вектор В (а) и соответствующая СП-модель (б)

Анализ представленной структуры показывает, что она имеет существенный недостаток – каждый процессорный элемент за время перемножения матрицы на вектор работает только один такт, а остальные такты простаивает.

Дизайн И. Гайдель 2007

Проектирование структур матричных процессоров

СП-модели параллельных структур умножения матрицы А на вектор В, полученные в результате проекций d2 – d4

<<< < Предыдущая 12 / 62 3 4 5 6 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Лекции

#
27.10.20231.85 Mб12Лекция №2 5.10.ppt
#
27.10.20232.92 Mб12Лекция №3 13.10.ppt
#
27.10.20235.31 Mб11Лекция №4 18.10.pptx
#
27.10.20235.64 Mб16Лекция №5 19.10.pptx
#
27.10.20236.53 Mб20Лекция №6 27.10 Моделирование ВС.pptx
#
29.11.20239.72 Mб13Лекция №7-8 1.11 2.11.ppt
#
29.11.20236.48 Mб11Лекция №9 15.11.ppt