Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Арратуна Р. -> "Оптические вычисления" -> 79

Оптические вычисления - Арратуна Р.

Арратуна Р. Оптические вычисления — М.: Мир, 1993. — 441 c.
Скачать (прямая ссылка): opticheskievichesleniya1993.pdf
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 175 >> Следующая

+ (*-1)
ВИ (II) (n+m - 1 )l+(k - 1) 0,1039 631 0,829 5,06
ВИ (III) (fe-frn- 1) (2/ - 1) 0,1953 336 1,607 2,61
1МВНП nml 1,6384 40 52,429 0,08
2МВНП 2 n 0,0064 10240 0,026 164
') Tam овая частота считается равной 10 МГц.
2) о п/с - число операций в секунду; число операций = 2mnk.

Таблица 7.3. Отношение Псалтиса для умножителей матрицы на вектор
Тип /=16, л = т =32 / = 32, л = т = 128
1МПИ 0,022 0,011
1МВИ (I) 0,008 0,004
1МВИ (II) 0,016 0,008
2М ПИ 0,016 0,008
2МВИ (I) 0,016 0,008
2МВИ (И) 0,017 0,008
чм 0,032 0,016
1МВНП 0,032 0,016
1МВНП 0,258 <=,250
Таблица 7.4. Отношение Псалтиса
для умножителей матрицы на матрицу
Тип / = 16, л=т = /=32, л=т =
=*=32 = * = 128
ПИ 0,013 0,006
ВИ (I) 0,008 0,004
ВИ (II) 0,031 0,015
ВМ (III) 0,271 0,518
1МВНП 0,001 0,0001
2М ВНП 0,258 0,250
Умножитель матрицы на матрицу
ПИ - с пространственным интегрированием ВИ (I) -с временным
интегрированием ВИ (II)-с временным интегрированием [15] ВИ (III)-с
временным интегрированием [16]
Г лава 7. Оптическое умножение матриц
207
1МВП - вычисляющий внешнее произведение с помощью одномерных модуляторов
2М ВМ - вычисляющий внешнее произведение с помощью двумерных модуляторов
Цель данного раздела состоит в сравнении всех этих архитектур с
определенных общих позиций. Чтобы сделать это, требуется дать определение
целому ряду параметров, однако всегда имеется опасность сделать это
слишком формальным, отдаленным от практики способом. С другой стороны,
следует избегать опасности заняться научными "спекуляциями", аккуратно
подгоняя сами параметры с целью демонстрации идеальных характеристик для
любой из архитектур. Спорным является также и вопрос о том, может ли
какая-либо из этих архитектур при определенных условиях работать лучше,
чем указано в представленных ниже таблицах. Во всяком случае условия, при
которых осуществляется такое улучшение, должны быть описаны очень
тщательно.
Представленные здесь таблицы наиболее полезны для сравнительных оценок
архитектур. Так как сравнение производится в общем виде, ни одной из
архитектур не может быть приписано преимущество над другими. Тем не менее
читателям, интересующимся возможностью использования тех или иных
архитектур для конкретных задач, можно рекомендовать ознакомиться здесь с
основными характеристиками и в дальнейшем расширить свои знания уже
применительно к своим собственным потребностям.
7.3.1. Быстродействие процессора
В табл. 7.1 приведена скорость выполнения операции умножения матрицы на
вектор. В первой колонке представлены выражения для числа тактовых
циклов, необходимых для завершения одной операции умножения. Умножение
матрицы тХп на вектор лХ1 требует 2тп операций сложения и умножения. Если
предположить, что биты данных проходят в системе с частотой 10 МГц
(величина 0,1 мкс/бит является достаточно обоснованной для существующих
электронных устройств), то можно вычислить скорость выполнения операций.
Представлены два случая. Первый из них соответствует п = т = 32, при /=16
(/ эквивалентно точности вычислений), а второй случай относится к п = т=
128, / = 32. В табл. 7.2 представлены аналогичные данные для умножителей,
выполняющих умножение матрицы на матрицу с точностью / цифр. В третьем
столбце показаны результаты для /=16, n = m = k - 32, а четвертый столбец
соответствует / = 32, n = m = k= 128. Во всех случаях результаты даны для
операций с фиксированной запятой, выполняемых в одну секунду. Ни один
цифровой процессор (оптический или элект-
208
Часть 111. Систолические процессоры и логические матрицы
ронный) не работает естественным образом с плавающей запятой, так же как
с различающимися по знаку или комплексными числами. Все эти возможные
случаи должны выполняться с помощью специального кодирования
(уменьшающего достигаемую на практике точность вычислений для заданного
I) и параллельной обработки положительных и отрицательных действительных
и мнимых чисел.
Все процессоры характеризуются тем, что чем больше объем задачи, тем
быстрее они работают. Например, умножители матрицы на вектор (за одним
исключением) работают со скоростью в десятки мегаопераций в секунду,
характерной для небольших по объему задач. Процессоры умножения матрицы
на матрицу работают со скоростями порядка гигаопераций в секунду, что
характерно для задач большего масштаба. Очевиден выигрыш в
быстродействии, получаемый для параллельной обработки. Более
неопределенной характеристикой является абсолютная величина
быстродействия. Представленные здесь цифры являются лишь оценками, но они
действительно отражают общие свойства оптических вычислений. За небольшим
числом исключений имеется очень небольшая разница (менее чем на порядок
по величине) между разными видами оптических процессоров, используемых
для решения заданной задачи. Возможности оптических процессоров, как
представляется, достаточно жестко ограничены определенными скоростями.
При сравнении с возможностями электронных процессоров скорости вряд ли
Предыдущая << 1 .. 73 74 75 76 77 78 < 79 > 80 81 82 83 84 85 .. 175 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed