More Related Content
Featured
Featured (20)
MahdiFarzam_Blas.pdf
- 1. به نام خد ا برنامه خطی جبر فرعی های اساسی Basic Linear Algebra Subprograms (BLAS) فرزام مهدی 3971231064 تمرین اختیاری مدیریت پروژه استاد کاویانی .
- 3. پیشین ه با ظهور نویسیبرنامه ،عددی هایکتابخانه زیر روال پیچیده مفید واقع شدند . این هاکتابخانه شامل هاییزیرروال برای هایعملیات ریاضی س طح باال مانند ،یابیریشه وارونگی ماتریس و حل هایسیستم معادالت هستند . زبان انتخابی FORTRAN بود . ترینبرجسته کتابخانه نویسیبرنامه ،عددی بسته علمی Subroutine Package (SSP) IBM بود . این هایکتابخانه زیرمجموعه به نویسانبرنامه اجازه دادمی تا روی مشکالت خاص خود تمرکز کنند و از اجرای مجدد هایالگوریتم شدهشناخته اجتناب کنند . روال های کتابخانه نیز بهتر از پیاده سازی های متوسط خواهد بود . برای ،مثال الگوریتم های ماتریسی ممکن است از چرخش کامل برای دستیابی به دقت عددی بهتر استفاده کنند . روال های کتابخانه نیز روال های کارآمدتری خواهند داشت . به عن وان ،مثال یک کتابخانه ممکن است شامل برنامه ای برای حل ماتریسی باشد که مثلث باالیی است . این کتابخانه ها شامل نسخه های تک دقیق و دو دقت برخی از الگوریتم ها خواهد بود . در ،ابتدا این زیربرنامه ها از حلقه های کدگذاری سخت برای عملیات سطح پایین خود استفاده می کردند . به عنوان ،مثال اگر یک زیربرنامه ن یاز به انجام ضرب ماتریس داشته ،باشد آنگاه زیربرنامه دارای سه حلقه تو در تو خواهد بود . برنامه های جبر خطی دارای بسیاری از عملیات های سطح پایی ن مشترک هستند ( به اصطالح عملیات " هسته " ، که به سیستم عامل ها مربوط نمی شود ) . بین سالهای 1973 و 1977 ، چندین مورد از این عملیات هسته شناسایی شد . این عملیات هسته به برنامه های فرعی تعریف شده تبدیل شدند که کتابخانه های ریاضی می توانستند آنها را فراخوانی کنند . فراخو انی های هسته نسبت به حلقه های کدگذاری شده برتری داشتند : روال کتابخانه خواناتر ،بود شانس کمتری برای باگ وجود ،داشت و پیاده سازی هسته می توانست برای سرعت بهینه شود . مشخصاتی برای این عملیات هسته با استفاده از اسکالرها و ،بردارها زیربرنامه های جبری خطی پایه سطح 1 ، در سال 1979 منتشر شد . BLAS برای پیاده سازی زیربرنامه جبر خطی کتابخانه LINPACK استفاده شد . انتزاع BLAS امکان سفارشی سازی برای عملکرد باال را فراهم می کند . به عنوان ،مثال LINPACK یک کتابخانه با هدف عمومی است که می تواند در بسیاری از ماشین های مختلف بدون تغییر استفاده شود . LINPACK می تواند از نسخه عمومی BLAS استفاده کند . برای به دست آوردن ،عملکرد ماشین های مختلف ممکن است از نسخه های سفارشی BLAS استفاده کنند . همانطور که معماری کامپیوتر پیچیده تر ،شد ماشین های برداری ظاهر شدند . BLAS برای یک ماشین برداری می تواند از عملیات بردار سریع ماشین استفاده کند . ( در حالی که پردازنده های برداری در نهایت از بین رفت ،ند دستورالعمل های برداری در CPU های مدرن برای عملکرد بهینه در روال های BLAS ضروری هستند . )
- 5. BLAS با توجه به فراگیر بودن ضرب ماتریس در بسیاری از کاربردهای ،علمی از جمله برای اجرای بقیه BLAS سطح 3 ، و از آنجا که الگوریتم های سریعتر فراتر از تکرار آشکار ضرب ماتریس - بردار وجود ،دارد gemm یک هدف اصلی بهینه سازی برای مجریان BLAS به عنوان ،مثال با تجزیه یک یا هر دو A ، B به ماتریس های ،بلوک gemm را می توان به صورت بازگشتی پیاده سازی کرد . این یکی از انگیزه های گنجاندن پارامتر β ،است [ مشکوک - بحث ] بنابراین می توان نتایج بلوک های قبلی را جمع کرد . توجه داشته باشید که این تجزیه به حالت ویژه β = 1 نیاز دارد که بسیاری از هاسازیپیاده برای آن بهینه ،شوندمی در نتیجه یک ضرب برای هر مقدار C حذف شودمی . ،این به نوبه ،خود از حافظه پنهان موجود در سیستم استفاده می کند . برای هاییسیستم با بیش از یک سطح حافظه ،پنهان مسدود کردن را توانمی برای بار دوم به ترتیب اس تفاده از هابلوک در محاسبات اعمال کرد . هر دوی این سطوح بهینه سازی در پیاده سازی هایی مانند ATLAS استفاده می شوند . ،ًااخیر هایسازیپیاده Kazushige Goto نشان اندداده که مسدود کردن تنها برای حافظه نهان L2 ، همراه با استهالک دقیق کپی در حافظه پیوسته برای کاهش خطاهای TLB ، برتر از ATLAS است . اجرای بسیار تنظیم شده بر اساس این ایده ها بخشی از GotoBLAS ، OpenBLAS و BLIS است . یک تغییر رایج از gemm gemm3m است که یک محصول پیچیده را با استفاده از " سه ضرب ماتریس واقعی و پنج ماتریس واقعی به جای چهار ضرب ماتریس واقعی و دو ماتریس واقعی " محاسبه ،کندمی الگوریتمی شبیه به الگوریتم استراسن که اولین بار توسط پیت ر توصیف شد .
- 6. ها سازی پیاده • Apple's framework for macOS and iOS • Arm Performance Libraries • C++ AMP BLAS • cuBLAS • NVBLAS • clBLAST • Eigen BLAS • ESSL • GotoBLAS • GNU Scientific Library • MathKeisan • Armadillo • LAPACK • Mir • Netlib BLAS • Netlib CBLAS • OpenBLAS • PDLIB/SX • rocBLAS • SCSL • Sun Performance Library • Intel MKL
- 7. پایان