[发明专利]一种提高CPU+GPU异构装置计算性能的方法

权利要求书

1.一种提高CPU+GPU异构装置计算性能的方法，其特征在于，包括步骤：CPU端接收输入的M对N位被乘数和乘数，将所有被乘数和乘数按照顺序分别组成一个一维数组，保存并标识被乘数和乘数；CPU端作为控制器为GPU端分配全局存储器空间和线程块共享存储空间，为GPU端设定网格结构，即线程块位数和线程位数，以及将所有的乘数与被乘数分批异步传输至GPU全局存储器；启动GPU，GPU端作为处理器：在GPU中，将全局存储器中的每对被乘数和乘数分别拷贝到每个线程块，每个线程块对每对乘法运算执行并行处理，得到M对乘法的乘积，GPU将并行处理获得的乘积写回全局存储器；CPU端控制将全局存储器存储的数据分批异步传输至CPU内存。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述每个线程块对每对乘法运算并行处理具体为：将GPU端全局存储器中的被乘数和乘数以原始数据位数分段进行切割，将切割的一对被乘数和乘数放入一个线程块共享存储器上，在每个线程块内部，对共享存储器上的被乘数和乘数进行扩展后FFT变换；对同一线程块变换后的乘数和被乘数，各子线程将乘数和被乘数对应元素相乘，得到的乘积存放于共享存储器，共享存储器中的乘积分别在各自的线程块内进行IFFT变换；将IFFT变换后的数据进行并行进位处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为GPU端设定网格结构包括：根据乘法运算的个数设置线程块的维数和个数，如线程块设置为一维，个数等于乘法对个数M；根据被乘数和乘数位数设置线程维数和个数，如线程维数设置为一维，线程个数等于被乘数和乘数位数N。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述进位处理具体为：将取整后的结果按Ns分段，其中，Ns满足显卡线程束的整数倍，每一段由一个线程负责进位，每一个线程从各段首元素开始循环执行：保留当前元素对所选进制X的余数并将其倍数加到下一个元素，令下一个元素为当前元素；直到当前元素小于X并且循环次数不小于每段元素个数为止。