Как ускорить обработку данных. Часть 1: распараллеливание цифровых схем по независимым операциям
Привет, Хабр! Меня зовут Кирилл Алексеев, я ведущий инженер в отделе интеграции систем на кристалле радиочастотного центра YADRO. Сегодня снова поговорим «за разработку под ПЛИС». Есть множество способов распараллеливания одного и того же алгоритма, а значит, и огромное количество вариантов его реализации в виде цифровой схемы. Задача инженера — выбрать одну конфигурацию схемы, подходящую под заданные условия. В этой статье разберем основные виды параллелизма цифровых схем, которые (естественно) сильно отличаются от видов распараллеливания программ. Как и в предыдущем моем тексте , виды параллелизма сравним на примере распараллеливания микроархитектуры — это устройство или алгоритм цифровой обработки сигналов, у которого импульсная характеристика имеет конечную длительность. Через определенное время реакция на единичный импульс становится равной нулю. " data-abbr="Цифровой КИХ-фильтр (фильтр с конечной импульсной характеристикой, или FIR-фильтр)">КИХ-фильтра , реализованной с использованием — арифметическая операция, представляющая собой вычисление скалярного произведения двух векторов (массивов данных). Обычно реализуется в два этапа: поэлементное умножение векторов и суммирование результатов умножения. В MAC используется именно последовательное суммирование данных, которое и реализуется на накопителе: аккумуляторе. " data-abbr="MAC (Multiply-Accumulate, умножение-накопление)">MAC-операции . Я отвечу на вопрос, какой вид стоит использовать, когда ключевой критерий — пропускная способность схемы — это количество данных, которое схема обрабатывает или передает за единицу времени. Обычно она измеряется в битах в секунду (бит/с). " data-abbr="Пропускная способность (Throughput) цифровой схемы">throughput ,то есть определена скорость поступления и обработки данных. Материал будет полезен тем, кто только начал работу с ПЛИС: сможете применить новые знания для реализации цифровых схем на практике. Опытные инженеры и архитекторы специализированных вычислительных устройств тоже смогут открыть для себя что-то новое и полезное. Для обсуждения приглашаю всех в комментарии. Читать далее