Βελτιστοποίηση Του Υπολογιστικού Πυρήνα Πολλαπλασιασμού Αραιού Πίνακα Με Διάνυσμα Σε Σύγχρονες Πολυπύρηνες Αρχιτεκτονικές Υπολογιστών

Abstract

Η διατριβή αυτή εστιάζει στην βελτιστοποίηση του υπολογιστικού πυρήνα Πολλαπλασιασμού Αραιού Πίνακα με Διάνυσμα (SpMV) στις σύγχρονες πολυπύρηνες αρχιτεκτονικές υπολογιστών. Πραγματοποιούμε μία εις βάθος ανάλυση του πυρήνα και αναδεικνύουμε τα κυριώτερα προβλήματα επίδοσης. Αυτό μας επιτρέπει να προτείνουμε ένα προχωρημένο σχήμα αποθήκευσης αραιών πινάκων, ο σχήμα Compressed Sparse eXtended (CSX), το οποίο εστιάζει στοχευμένα στην ελαχιστοποίηση του μεγέθους αναπαράστασης του αραιού πίνακα. Το σχήμα αυτό μπορεί να παράσχει σημαντική βελτίωση της επίδοσης του SpMV σε μία πληθώρα διαφορετικών πινάκων και πολυπύρηνων αρχιτεκτονικών, διατηρώντας μία σημαντική σταθερότητα στην επίδοση. Τέλος, μελετάμε την επίδοση του SpMV υπό το πρίσμα της ενεργειακής του απόδοσης, με σκοπό την αναγνώριση των ρυθμίσεων εκτέλεσης που οδηγούν σε βέλτιστους συμβιβασμούς επίδοσης-κατανάλωσης ενέργειας.