基于申威1621函数库的断流水指令替换方法①

吴 凡,王 磊

1(中原工学院 计算机学院,郑州 450007)

2(中原工学院 前沿信息技术研究院,郑州 450007)

高性能计算机是国家综合国力的重要体现,对现代社会的科学研究、社会服务、经济活动而言,已成为不可或缺的战略工具,全球众多国家都极为重视高性能计算能力的建设与发展[1].基础数学函数库[2]作为处理器配套软件的重要组成部分,是高性能计算机平台上各领域应用软件开发必需的最基础、最核心的软件之一.而基础数学库的实现与硬件平台密切相关,Intel、AMD 等主流CPU 厂商都推出了与其平台相对应数学库软件.随着高性能计算需求的日益增大,越来越多的应用开始部署在以申威处理器为代表的国产高性能计算平台上[3].申威1621 处理器是一款具有我国自主知识产权的高性能处理器,针对该处理器,目前已经推出了与之对应的国产数学库软件,并且做了相对应的优化,达到了工程的需求,其性能较之GNU的glibc 数学库也有较大的优势.

从算法优化角度,文献[4]在分析现有算法的基础上,提出初等函数算法设计原则和两种算法设计模式,使得主核函数的性能平均提高52.4%,从核函数的性能平均提高75.3%,并且精度与GNU 总体保持一致.文献[5]针对超越函数的实现繁琐易错、应用精度需求各异等问题,提出并实现兼顾通用性和函数数学特性的可变精度超越函数算法.该算法不仅能够生成常见超越函数的不同精度版本的函数代码,且相对标准数学库超越函数……