Методика векторизации вычислений с помощью плоских циклов
Аннотация
Векторизация является важной низкоуровневой оптимизацией программного кода, с помощью которой можно достичь кратного ускорения суперкомпьютерных приложений. Все основные современные микропроцессорные архитектуры поддерживают векторные вычисления, причем наблюдается тенденция на увеличение размера вектора (на сегодняшний день максимальная длина равна 512 битам, но уже сейчас логически эта длина не ограничена, учитывая наборы векторных инструкций с переменной длиной вектора). Сейчас наиболее перспективным набором векторных инструкций является набор AVX-512, так как в нем поддержана возможность выборочной обработки элементов векторов с помощью векторных масок. Эта уникальная возможность позволяет векторизовать сложный программный контекст, содержащий команды передачи управления, гнезда циклов и вызовы функций. В статье рассмотрены проблемы векторизации программного контекста различного вида с использованием набора векторных инструкций AVX-512. Рассмотренные методы векторизации применялись, начиная с первого микропроцессора с поддержкой AVX-512 – микропроцессора Intel Xeon Phi Knights Langing, появившегося в 2016-м году. Результаты исследований нашли свое отражение в ряде проектов НИЦ «Курчатовский институт» и Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской академии наук (МСЦ РАН) и являются обобщением опыта векторизации программного кода, начиная с появления набора инструкций AVX-512.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Редакционная политика журнала основывается на традиционных этических принципах российской научной периодики и строится с учетом этических норм работы редакторов и издателей, закрепленных в Кодексе поведения и руководящих принципах наилучшей практики для редактора журнала (Code of Conduct and Best Practice Guidelines for Journal Editors) и Кодексе поведения для издателя журнала (Code of Conduct for Journal Publishers), разработанных Комитетом по публикационной этике - Committee on Publication Ethics (COPE). В процессе издательской деятельности редколлегия журнала руководствуется международными правилами охраны авторского права, нормами действующего законодательства РФ, международными издательскими стандартами и обязательной ссылке на первоисточник.
Журнал позволяет авторам сохранять авторское право без ограничений. Журнал позволяет авторам сохранить права на публикацию без ограничений.
Издательская политика в области авторского права и архивирования определяются «зеленым цветом» в базе данных SHERPA/RoMEO.
Все статьи распространяются на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная, которая позволяет другим использовать, распространять, дополнять эту работу с обязательной ссылкой на оригинальную работу и публикацию в этом журналe.
