ndrumtor : S. L. Dr. Ing Tnase Andy Cristian

Implementarea algoritmilor de calcul n analiza matematic pe

platforma CELL/B.E

Implementarea algoritmilor de calcul n analiza matematic pe

platforma CELL/B.E

Masterand: Pavl Costel Bogdan

UNIVERSITATEA TEFAN CEL MARE SUCEAVAFACULTATEA DE INGINERIE ELECTRIC I

TIINA CALCULATOARELOR

CUPRINS

2/11

Cap1. Tema Proiectului Cap2. Cell Broadband Engine Prezentare general Cap3. Procesare Power Element (PPE) Cap4. Matematica Computaional pe platforma CBEA Cap5. Grafic vectorial pe SPU (Synergistic Processing Units) Cap6. Optimizarea programelor SPU Cap7. Calculul line-of-sight Cap8. Determinarea structurii PDF Cap9. Enumerarea Polytope Cap10. VLSI Design i Automatizare Cap11. Organizarea VLSI Cap12. Estimarea puterii VLSI Cap13. Aplica ii Cap14. Concluzii Cap15. Bibliografie Cap16. Anexe

Acest proiect const n practica de programare pe

Cell Broadband Engine precum i prezentarea unor

aplicaii. Se va porni de la proiectarea arhitecturii

Cell/B.E, ajungndu-se pn la aplicaiile specifice,

prezentate cu ajutorul mediului de dezvoltare

PlayStation 3, sub platforma Fedora Linux.

3/11

Tema proiectului

Cell Broadband Engine Prezentare general

Cell Broadband Engine (CBE) const ntr-un nucleu principal PowerPC Processing Element (PPE) care suport 8 Elemente de Procesare (SPE) conectate mpreun la o memorie de mare capacitate al unui Element Interconectat Bus (EIB).

n tabelul de mai jos avem msurtorile de performan Cell/B.E:

4/11

Matematica Computaional pe platformaCell Broadband Engine Arhitecture (CBEA)

Cele mai multe dintre lucrrile realizate pe platforma Cell Broadband

Engine au fost rulate n modul calculelor numerice de simpl-precizie n

contextul de prelucrare a imaginii, a calculelor matriciale i de procesare a

semnalului digital.

Aceast platform are capacitatea de a ob ine rezultate impresionante

datorit noului cip PowerXCell 8i care va mbunt i performanele ajungnd la

dublu-precizie.

5/11

Grafica vectorial

6/11

Acest capitol reprezint proiectarea i implementarea unor algoritmi computaionali pentru paralelism n geometrie, sub forma unei zone unice de instruciuni multiple de date. Aplicaiile de calcul de nalt performan n geometrie utilizeaz Emotion Engine pe un cip consol de joc PlayStation 3.

Lum n considerare un polinom simplu rectilinear aa cum avem n figura de mai jos. Acest polinom se ntlnete adesea n aplicaii CAD pentru VLSI i arat a fi dou polinoame care se suprapun.

n acest capitol se va discuta despre problema organizrii VLSI (Very

Large Scale Integration) standard-cell, despre cum vom putea modela

aceast problem i implementarea la nivelul unei por i netlist BLIF

(Berkeley Logic Interchange Format).

Aceste modele BLIF sunt mapate utiliznd poarta la nivel de netlist

care sunt citite de ctre software-ul nostru apoi convertite ntr-un grafic

controlat de 6 SPU-uri. SPU (Synergistic Processing Units) poate rula

ntr-un mod cooperativ sau competitiv. n modul cooperativ SPU rezolv

diferite modele BLIF, iar n modul competitiv rezolv aceea i problem de

mai multe ori i cea mai bun solu ie este aleas de ctre PPE (Power

Processing Element).

Organizarea VLSI

7/11

AplicaieCalcularea lui PI ()

Calcularea lui PI este raportul dintre numrul de puncte ce se afl ntr-un cerc de raz r, atunci cnd acestea au fost generate ca puncte aleatorii i situate pe suprafaa ptratului cu raza 2r.

8/11

Vom lua n considerare un ptrat cu latura 2r apoi generm n puncte aleatorii n acest ptrat. Pentru fiecare punct vom calcula, de asemenea, dac acesta se afl ntr-un cerc de raz r centrat n ptrat. n cazul n care generatorul de numere aleatorii este activat, numrul de puncte care se afl n cerc trebuie s fie proporional cu zona sa r2 i rezult:

sau echivalent:

n continuare vom scrie un program pentru a genera puncte n pe fiecare din cele 6 SPU-uri i apoi se va returna numrul de puncte care se afl n interiorul cercului. Codul pentru simpl-precizie este afiat n partea dreapt:

Pentru realizarea acestei aplicaii se deschide ma ina virtual sub platforma Fedora Linux, apoi se adaug sursa codului C++ n programul de simulare Eclipse.

#include #include #include #include #include #include "../util.h"inline vec_float4 grx() {return mc_rand_mt_minus1_to_1_f4();}inline vec_float4 gry() {return mc_rand_mt_minus1_to_1_f4();}#define N 100000000vec_uint4 CalcPI(int n) { int i; vec_uint4 Z=(vec_uint4){0,0,0,0}; vec_uint4 O=(vec_uint4){1,1,1,1}; vec_uint4 r=Z; vec_float4 C=(vec_float4){0.25,0.25,0.25,0.25}; for(i=0;i

Concluzii Implemetarea algoritmilor de calcul n analiza matematic pe

platforma CELL/B.E. const n practica de programare pe Cell Broadband Engine avnd ca simulator programul Eclipse;

Generarea problemei de organizare Cell este realizat de netlist i librria standard Cell;

Rezultatele experimentale privind circuitele ISCAS 89 arat ob inerea unor rezultate fiabile, ntr-un timp scurt dect cele solicitate de la simulare;

Liniile tehnice de estimare a puterii i metodele pentru calcularea activit ii de comutare pot fi, de asemenea, mprite n dou clase largi: dinamic i static.

10/11

V mulumesc !

11/11

Slide 1Slide 2Slide 3Slide 4Slide 5Slide 6Slide 7Slide 8Slide 9Slide 10Slide 11