利用 Streaming SIMD 扩展优化格点规范理论模拟的性能

Shyam Srinivasan

利用 Streaming SIMD 扩展优化格点规范理论模拟的性能

计算工程、金融与科学 2013-09-04 v1 性能计算物理

作者: Shyam Srinivasan

摘要

影响模拟质量的两个因素是计算能力和实现方式。Streaming SIMD（单指令多数据）扩展 (SSE) 提出了一种通过利用处理器的并行功能来影响这两者的技术。在本文中，我们展示了 SSE 如何提高格点规范理论模拟的性能。通过对多次运行数据的分析，我们确定了两个显著趋势：单精度浮点数的加速比高于双精度浮点数。值得注意的是，虽然使用 SSE 显著改善了模拟时间，但并未达到理论最大值。造成这种情况的原因有很多：FSB 速度施加的架构限制、数据检索的空间和时间模式、计算指令与非计算指令的比例，以及需要将杂项指令与计算指令交错执行。我们提出了一个分析 SSE 性能的模型，该模型有助于在评估效率提升时，考量实现、计算架构以及软件到计算基质的映射中的瓶颈或弱点。该模型或框架将有助于评估其他计算框架的使用，并预测未来硬件或架构改进所能带来的益处。

关键词

格点规范理论模拟性能 Streaming SIMD 扩展 SSE 并行处理计算架构优化模型

引用

@article{arxiv.1309.0551,
  title  = {Optimizing the performance of Lattice Gauge Theory simulations with Streaming SIMD extensions},
  author = {Shyam Srinivasan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1309.0551},
  year   = {2013}
}

备注

Technical report of results of optimization of physics (lattice gauge theory) simulations for Intel Architectures

利用 Streaming SIMD 扩展优化格点规范理论模拟的性能

摘要

关键词

引用

备注

相关论文