1 / 13

Москва 2008

Институт точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева РАН. Московский физико-технический институт. Специализированное вычислительное устройство для обработки радиолокационной информации. Д.Д. Николаев , М.Л. Ремизов, А.В. Ростовцев, Чинь Куанг Киен. Москва 2008.

shea-puckett
Download Presentation

Москва 2008

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Институт точной механики и вычислительной техники имени С. А. Лебедева РАН Московский физико-технический институт Специализированное вычислительное устройство для обработки радиолокационной информации Д.Д. Николаев,М.Л. Ремизов, А.В. Ростовцев, Чинь Куанг Киен Москва 2008

  2. Постановка задачи • Рекурсивное вычисление комплексной 64-мерной матрицы: n = 1, 2,…128

  3. Требования по производительности • За 5 секунд необходимо выполнить вычисление матрицы 1728 раз. • Вычисления программным способом > 43 мин.

  4. Этапы вычислений

  5. Варианты реализации • фиксированная запятая: • простой алгоритм • малый объем оборудования • малая производительность • проблема диапазона и точности • плавающая запятая: • сложный алгоритм • большая трудоемкость • большой объем оборудования • большая производительность • автоматическое решение проблемы диапазона иточности Выбран вариант с плавающей запятой

  6. Формат чисел Предложенный формат: • Порядок 7 разрядов • Скрытый бит мантиссы представлен в явном виде • Округление только к ближайшему • Нет специальных значений • Нет денормализованных чисел (при underflow - flush to zero) Результат вычисления матрицы R^-1 в нашем формате совпадает с вычисленным в IEEE 754 single 6

  7. Комплексный MAC - Multiply & Accumulate (А + Bi)(C + Di)+ E + Fi 7

  8. Комплексный MAC - Multiply & Accumulate (А + Bi)(C + Di)+ E + Fi AC + E AC C BC + F BC 8

  9. Комплексный MAC - Multiply & Accumulate (А + Bi)(C + Di)+ E + Fi AC + E AC + E - BD AD D BC + F BC + F + AD BD 9

  10. Структурная схема вычислителя 10

  11. Прототип Прототип создан на базе FPGAVirtex-5 xc5vlx330 • Использовано • Триггера 25118 из 207360 12% • LUT 111907 из 207360 53% • f = 200 МГц • Вычисление одной матрицы < 1 мс • Производительность ~6,5 млрд. операций с плавающей запятой в секунду 11

  12. Пути повышения производительности • полная конвейеризация • использование MAF • быстрый алгоритм умножения (без итераций) • быстрый алгоритм MAC • использование нескольких узлов MACR Эффект - увеличение производительности в 5-10 раз 12

  13. Пути повышения точности • увеличение разрядности мантиссы • уменьшение количества округлений: • одно округление на умножение и сложение • одно округление на два умножения и сложение 13

More Related