[发明专利]一种异构众核架构上的矩阵转置方法

权利要求书

1.一种异构众核架构上的矩阵转置方法，其特征在于：针对大规模矩阵M*N，其中，M%8=0，N%8=0；

包括以下步骤：

S1、将大规模矩阵M*N以8×8粒度分块，并将获得的分块依次编号为0,1,2,3，…，num；

S2、从核阵列共64个从核，编号为k的分块交给第k%64个从核处理，具体为：

S2.1、从核阵列一轮处理64个分块，第p轮（p从0开始），第k%64个从核读入S1中原矩阵分块后的第k个分块进从核LDM（k=64*p，64*p+1, …，64*p+63）直至读取完毕，利用混洗指令对该读入的分块转置；

转置运算前开始读入第k+64个分块进从核LDM，即该从核要处理的下一轮分块；

S2.2、如果S2.1中读取的第p轮分块为原矩阵第i行第j列分块，则将其转置后的分块矩阵存储于新矩阵的第j行第i列分块；

S2.3、当从核处理完毕第p轮分块，回到S2.1，开始处理从核要处理的第p+1轮分块；

S3、当从核阵列处理完所有分块后，得到原矩阵的转置矩阵。

2.根据权利要求1所述的一种异构众核架构上的矩阵转置方法，其特征在于，S2.1中，利用混洗指令对8×8分块矩阵执行以下操作：

S2.1.1、通过混洗指令，对8×8分块矩阵相邻两行进行重排：

第i行和第i+1行（i=1,3,5,7）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Rc取值0xB08（0b101 100 001 000），则通过混洗指令vshfq，将第i行后四个元素替换为第i+1行前四个元素，得到本步骤目标矩阵的第i行；

第i行和第i+1行（i=1,3,5,7）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Rc取值0xF9A（0b111 110 011 010），将第i+1行前四个元素替换为第i行后四个元素，得到本步骤目标矩阵的第i+1行；

S2.1.2、通过混洗指令，对S2.1.1中得到的矩阵相隔的两行进行重排：

第i行和第i+2行（i=1,2,5,6）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xDEB385A9289CA3018820UL（0b11011 11010 11001 11000 01011 01010 01001 0100010011 10010 10001 10000 00011 00010 00001 00000），则通过混洗指令vshfw，将第i行的第三、四、七、八列替换为第i+2行的第一、二、五、六列，得到本步骤目标矩阵的第i行；

第i行和第i+2行（i=1,2,5,6）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xFFBBC7B9ACBDAB4398A4UL（0b11111 11110 11101 11100 01111 01110 01101 0110010111 10110 10101 10100 00111 00110 00101 00100），将第i+2行的第一、二、五、六列替换为第一行的第三、四、七、八列，得到本步骤目标矩阵的第i+2行；

S2.1.3、通过混洗指令，对S2.2.2得到的矩阵中包含原8×8分块矩阵同一列元素的两行进行重排：

第i行和第i+4行（i=1，3）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xEF2B4CE2306B0A44A020UL（0b11101 11100 10101 10100 11001 11000 10001 1000001101 01100 00101 00100 01001 01000 00001 00000），则通过混洗指令vshfw，取出第i行的第一、五、三、七列，第i+4行的第一、五、三、七列，排成本步骤目标矩阵的第i行，即原8×8分块矩阵转置后的第i行；

第i行和第i+4行（i=1,3）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xFFAF6DEA727B8E65A862UL（0b11111 11110 10111 10110 11011 11010 10011 1001001111 01110 00111 00110 01011 01010 00011 00010），则通过混洗指令vshfw，取出第i行的第二、六、四、八列，第i+4行的第二、六、四、八列，排成本步骤目标矩阵的第i+1行，即原8×8分块矩阵转置后的第i+1行；

第i行和第i+4行（i=2，4）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xEF2B4CE2306B0A44A020UL（0b11101 11100 10101 10100 11001 11000 10001 1000001101 01100 00101 00100 01001 01000 00001 00000），则通过混洗指令vshfw，取出第i行的第一、五、三、七列，第i+4行的第一、五、三、七列，排成本步骤目标矩阵的第i+3行，即原8×8分块矩阵转置后的第i+3行；

第i行和第i+4行（i=2,4）的16个矩阵元素存在向量寄存器Va，Vb中，Vc取值0xFFAF6DEA727B8E65A862UL（0b11111 11110 10111 10110 11011 11010 10011 1001001111 01110 00111 00110 01011 01010 00011 00010），则通过混洗指令vshfw，取出第i行的第二、六、四、八列，第i+4行的第二、六、四、八列，排成本步骤目标矩阵的第i+4行，即原8×8分块矩阵转置后的第i+4行；

S2.1.4、上述步骤完成后，即实现了8×8分块矩阵的转置。