分簇VLIW DSP上支持单双字模式选择的SIMD编译优化

BWDSP100是一款采用超长指令字(VLIW)和单指令多数据流(SIMD)架构的针对高性能计算领域而设计的32位静态标量数字信号处理器,其指令级并行(ILP)主要是通过其特殊的分簇体系结构和SIMD指令来实现,然而现有的编译框架无法对这些特殊的SIMD指令提供支持。由于BWDSP100拥有丰富的SIMD向量化资源,且其所运用的雷达数字信号处理领域对程序的性能要求极高,因此针对BWDSP100结构的特点,在传统Open64编译器中SIMD编译优化框架的基础上提出并实现了一种支持单双字模式选择的SIMD编译优化算法,通过该算法可以显著提高一些在DSP上有着广泛运用计算密集型程序的性能。实验结果表明,与优化前相比,该算法方案在BWDSP编译器上的实现能够平均取得5.66的加速比。

DSP编译器中一种基于子图的分簇算法

为了提高发射宽度,高端DSP普遍采用分簇结构设计.分簇结构的处理器依赖编译器在代码生成的时候指定每条指令所在的簇.针对传统分簇算法中存在参考信息太过局部的问题,提出一种依据资源压力将指令依赖图划分成多个子图,然后对子图进行分簇的算法.最后,验证了该算法能够提高分簇效率.

基于BWDSP100的传播分簇算法研究与实现

BWDSP100是一款SIMD和VLIW架构高性能DSP,它的指令级并行性主要通过指令分簇和软件流水来实现。本文针对BWDSP100的特点,提出了一种新的分簇算法——传播分簇,该算法考虑了负载均衡和特殊ABI规则,不会产生簇间转移指令。实验结果表明,该分簇方法在Open64编译器上的实现可以取得比传统方法更好的效果。

基于整数线性规划的VLIW DSP指令分簇调度

在分簇VLIW DSP上,指令分簇是一项对程序性能有重要影响的编译优化,但现有的指令分簇算法只能处理顺序的程序区域,且难以获得最佳的分簇方案。针对这些问题,提出一种基于整数线性规划的统一指令分簇与指令调度的方法。该方法使用0-1决策变量表示函数中指令的分簇、指令的局部调度以及簇间传输指令的全局调度,并将指令之间的依赖关系和对处理器资源的竞争关系构造为线性约束,最终得到一个以最小化函数的估计执行时间为目标的整数线性规划模型。实验结果表明,求解该模型得到的分簇调度方案对程序性能的优化显著强于现有算法,并且求解模型所耗费的时间是可接受的。