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在許多應(yīng)用領(lǐng)域中，大規(guī)模浮點(diǎn)矩陣乘法往往是最耗時(shí)的計(jì)算核心之一。在新興的應(yīng)用中經(jīng)常存在至少有一個(gè)維度很小的大規(guī)模矩陣，我們把具備這種特性的矩陣稱為非均勻矩陣。由于FPGA上用以存儲(chǔ)中間結(jié)果的片上存儲(chǔ)器容量十分有限，計(jì)算大規(guī)模矩陣乘法時(shí)往往需要將矩陣劃分成細(xì)粒度的子塊計(jì)算任務(wù)。當(dāng)加速非均勻矩陣乘法時(shí)，由于只支持固定分塊大小，大多數(shù)現(xiàn)有的線性陣列結(jié)構(gòu)的硬件矩陣乘法器將遭受很大的性能下降。為了解決這個(gè)問題，提出了一種有效的優(yōu)化分塊策略。在此基礎(chǔ)上，在Xilinx公司的Zynq XC72045 FPGA芯片上實(shí)現(xiàn)了一個(gè)支持可變分塊的矩陣乘法器。通過集成224個(gè)處理單元，該矩陣乘法器在150 MHz的時(shí)鐘頻率下對(duì)于實(shí)際應(yīng)用中的非均勻矩乘達(dá)到了48 GFLOPS的實(shí)測(cè)性能，而所需帶寬僅為4.8 GB/s。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，我們提出的分塊策略相比于傳統(tǒng)的分塊算法實(shí)現(xiàn)了高達(dá)12%的性能提升。
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