Проектирование структур матричных процессов
Задавая программы синтеза, мы можем построить все множество СП-моделей в системе координат примитивной системы. А затем, с помощью тензора преобразования отобразить синтезированные элементы множества в исходную систему координат.
Для начала спроектируем СП-модель интуитивно. Для этого возьмем за основу две матрицы:
Для получения матрицы С, следует перемножить существующие матрицы:
Согласно формуле
вычислим значения элементов
:
Следовательно, граф потока данных будет выглядеть следующим образом, представленном на рисунке 5.
Рисунок 5. Граф потока данных
Элемент D
отражает задержки. Они вводятся в связи
с тем, что в первый момент времени на
ПЭ подаются элементы матрицы А (
)
и матрицы В (
).
Но к перемножению готов только ПЭ11 –
только на этот ПЭ одновременно подаются
элементы матриц А и В (синхронизация).
До ПЭ21 еще не дошел элемент b11,
до ПЭ12 не дошел элемент a11.
Это будет сделано только на следующем
такте работы МП. До остальных ПЭ данные
дойдут еще с большей задержкой.
Построим структурную схему по заданному варианту:
Вариант №4: Объединение элементов нижней горизонтальной линейки процессорной матрицы.
В каждой вычислительной структуре имеется процессорные элементы, который отвечает за получение, обработку и отправку данных. Поэтому внесем в структурную схему, представленную на рисунке 6.
Рисунок 6. Матричный процессор нашего варианта
Структура процессорного элемента синтезированной структуры представлены на рисунках 7-8:
Рисунок 7. Структурный элемент ПЭ1
Рисунок 8. Структурный элемент (ПЭ21-ПЭ33)
Далее построим программу синтеза для заданной по варианту СП-модели:
Рисунок 9. Интуитивная СП-модель структурной схемы
Таблица 3. Потактовой работы ПЭ интуитивно построенной СП-модели
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
||
ПЭ1 |
a11b11 |
a11b11 a11b12 |
a11b11 a11b12 a11b13 |
a11b11+ a12b21 |
a11b12+ a12b22 |
a11b13+ a12b23 |
a11b11+ a12b21+ a13b31
|
a11b12+ a12b22+ a13b32 |
a11b11+ a12b23+ a13b33 |
|
|
||
ПЭ21 |
|
a21b11 |
|
|
a21b11 + a22b21 |
|
|
a21b11+ a22b21+ a23b31 |
|
|
|
||
ПЭ22 |
|
|
a21b12 |
|
|
a21b12 + a22b22 |
|
|
a21b12+ a22b22+ a23b32 |
|
|
||
ПЭ23 |
|
|
|
a21b13 |
|
|
a21b13+ a22b23 |
|
|
a21b13+ a22b23+ a22b33 |
|
||
ПЭ31 |
|
|
a31b11 |
|
|
a31b11+ a32b21 |
|
|
a31b11+ a32b21+ a33b31 |
|
|
||
ПЭ32 |
|
|
|
a31b12 |
|
|
a31b12+ a32b22 |
|
|
a31b12+ a32b22+ a33b32 |
|
||
ПЭ33 |
|
|
|
|
a31b13 |
|
|
a31b13+ a32b23 |
|
|
a31b13+ a32b23+ a33b33 |
||