[發明專利]一種面向向量處理器的三角矩陣乘法向量化方法

有效

• 申請號: 201310364279.7
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103440121A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 劉仲;竇強;郭陽;鄧讓鈺;田希;龔國輝;唐遇星;王永文;彭元喜;陳海燕;胡封林;陳磊
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: G06F9/38
• 分類號: G06F9/38
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 周長清

1.一種面向向量處理器的三角矩陣乘法向量化方法，其特征在于，步驟為：

步驟1：將被乘數三角矩陣T中的三角矩陣元素按行連續存儲；設被乘數三角矩陣T為m*m階矩陣，乘數矩陣B為m*k階矩陣，計算三角矩陣T與乘數矩陣B的乘法，結果矩陣C=T*B，C為m*k階矩陣；

步驟2：根據向量處理器的向量處理單元個數和向量處理單元的MAC部件個數對乘數矩陣B按列劃分為若干個子矩陣B_i；

步驟3：依次實現被乘數三角矩陣T與子矩陣B_i的乘法，計算結果存儲在原子矩陣B_i的存儲位置；

步驟4：遍歷完乘數矩陣的全部子矩陣B_i，判斷是否還有未計算的子矩陣B_i，若有，更新i=i+1，轉步驟3；若無，則執行步驟5；

步驟5：三角矩陣乘法的計算完成。

2.根據權利要求1所述的面向向量處理器的三角矩陣乘法向量化方法，其特征在于，所述步驟（2）中，設向量處理器的向量處理單元個數為p，向量處理單元的MAC部件個數為q；對乘數矩陣B按列劃分為子矩陣，子矩陣的行數與B矩陣一致，均為m，子矩陣的列數固定為p*q，若k不是(p*q)的整數倍，則最后一個子矩陣的列數為k除以(p*q)的余數；記子矩陣的個數為s，子矩陣依次記為B₀,B₁,…,B_s-1；采用分塊算法實現結果矩陣C的計算：(C₀,C₁,…,C_s-1)=T*(B₀,B₁,…,B_s-1)，令i=0。

3.根據權利要求1所述的面向向量處理器的三角矩陣乘法向量化方法，其特征在于，所述步驟（3）中，具體步驟為：

步驟3.1：設定初始參數，若三角矩陣T為上三角矩陣，則P指向三角矩陣T的第一行，Q和S分別指向子矩陣B_i的第一行；若三角矩陣T為下三角矩陣，則P指向三角矩陣T的最后一行，Q和S分別指向子矩陣B_i的最后一行；

步驟3.2：向量處理器的SPU用標量存取指令讀取三角矩陣T的第P行中的連續q個元素到q個標量寄存器，并用向量處理器提供的廣播指令分別廣播到VPU的q個向量寄存器；

步驟3.3：向量處理器的VPU用向量存取指令讀取子矩陣B_i的第S行的q*p個元素到與上述步驟3.2不同的q個向量寄存器；

步驟3.4：向量處理器的VPU對上述步驟3.2的q個向量寄存器和步驟3.3的q個向量寄存器分別執行乘法，乘法結果分別累加到與上述步驟3.2和3.3不同的q個向量寄存器；

步驟3.5：判斷子矩陣B_i中是否還有另一行數據，若有，則子矩陣B_i中更新S為S的下一行，即三角矩陣T為上三角矩陣情況；或上一行，即三角矩陣T為下三角矩陣情況；轉步驟3.2；

步驟3.6：將上述步驟3.4計算結果的q個向量寄存器保存到子矩陣B_i的第Q行；

步驟3.7：判斷三角矩陣T中是否還有另一行數據，若有，則三角矩陣T中更新P為P的下一行，即三角矩陣T為上三角矩陣情況；或上一行，即三角矩陣T為下三角矩陣情況；子矩陣B_i中更新Q為Q的下一行，即三角矩陣T為上三角矩陣情況；或上一行，即三角矩陣T為下三角矩陣情況，子矩陣B_i中更新S為Q行，轉步驟3.2；

步驟3.8；被乘數三角矩陣T與子矩陣B_i的乘法計算完成。