向量体系结构(5):步幅&&集中一分散-   在C语言中,矩阵的行存储是连续的,但列之间存在较大的步幅。以矩阵D为例,如果要连续访问其列中的元素(内层循环的目的),每次迭代需要跳过整个行的宽度。Fortran语言通常以列主序存储数组,意味着矩阵的列元素在内存中是连续的,意味着访问其连续行元素时需要跨过较多内存空间。    编译器在向量化代码时,需要识别并优化这些步幅问题,以便有效地利用向量处理器的并行能力。如果不对循环进行重新排序或调整访问模式,处理器可能无法有效加载连续的向量元素到寄存器中进行并行运算,这会影响性能。    编译器可以通过循环变换(如循环展开、循环交换等)来改善内存访问模式,以减小步幅或使其适应向量寄存器的宽度。例如,通过改变循环顺序,使内存访问变得更加连续,从而减少跨步读取的次数。 向量处理器处理非连续数据

时间:2024-05-04 16:21:29

向量处理器提供了特殊指令来   处理非连续内存访问,如带有步幅参数的加载(Load)和存储(Store)指令,允许一次性读取或写入间隔固定字节数的多个数据元素。这有助于编译器即使在面对较大步幅时,也能生成有效的向量代码。

一旦数据载入向量寄存器,无论原始数据在内存中的分布如何(连续或非连续),处理器都视之为逻辑上相邻的元素,从而允许高效地执行向量运算。 

通过具备步幅功能的向量加载(LWS, Load Vector WithStride)和存储(SWS, Store Vector WithStride)指令,向量处理器能够直接处理非连续内存位置的数据。这些指令允许指定加载或存储数据时的间隔,即步幅,从而适应如矩阵运算中跨列或跨行访问的需要。