DLP (data level paralelism)

→ SIMD (Single Instruction Multiple Data)

  • Arquiteturas Vetoriais
  • SIMD para multimídia (SPDO – Simultaneous Parallel Data Operation);
  • GPU (Graphical Processing Unit).

Arquitetura vetorial

coleta dados da memória, coloca em arquivos em registradores sequenciais e os trata com uma instrução apenas, retornando a memória após o tratamento.

A ideia dos programas vetoriais é manter a memória ocupada todo tempo.

VMIPS

  • trata-se do uso da MIPS (microprocessors without interlocekd pipeline stages) mas vetorial, utilizado em RISC normalmente
  • todas as operações são feitas em registradores, ou seja, tem a velocidade de memória mais absurda possível

ISA VMIPS

  • registradores vetoriais
    • único vetor fixo de um registrador
  • unidades funcionais vetoriais
    • cada unidade é pipelined
    • uma operação iniciada por ciclo
  • unidade de carregamento/armazenamento vetorial
    • carrega e armazena nas pipelines
  • conjunto de registradores escalares
    • calculam os endereços para a load/store e promovem a entrada de dados na VMIPS

Tempo de execução

depende

  • do tamanho do vetor do registrador? e do geral
  • taxa de consumo do operando
  • comboio: instruções vetoriais que iniciam sua execução no mesmo período de clock
  • tempo do comboio = chime =

$T =$

ciclos de clock(T) = comboios executados - chime(m) / tamanho do vetor (n)

Otimizações

varias pipelines podem rodar ao mesmo tempo

→ loops

VLR → vector length register // MVL → Max vector length

ou seja, o código é dividido no tamanho do MVL e levado ao VLR

Controle de máscara vetorial

tratar desvios condicionais → coloca-se cada execução condicional em uma instrução vetorial

→ VMR (vector mask register)

Bancos de memória

espalhar o acesso de memória por vários bancos de memória independentes.

→ stride: manipulação de arrays multidimensionais

ao se unidimensionar um vetor que pertence a um espaço não unidimensional, o principio de localidade é alterado, portando, deve-se percorrer o vetor com strides (passos) de tamanho específico para cada espaço mantendo logicamente a localidade.

Gather-Scatter

Gather: pega um vetor de índice e busca o vetores cujos os elementos estão nos endereços da operação;

Scatter: os elementos do vetor disperso são armazenados.

Codando

compilador precisa informar trechos q podem ser vetorizados e tbm data dependency

SIMD para multimidia

  • poucos operandos e registradores menores
  • n tem registradores de máscara nem gather-scatter

PULEI FODASSE VAI SE FODER MULTIMIDIA

[[GPU]]