HXDSP上双精度矩阵向量乘运算的实现与优化

廖晓群，王佳仪，苏 涛，李 敏，张美春

(1.西安科技大学 通信与信息工程学院，陕西 西安 710054；2.西安电子科技大学 雷达信号处理国家重点实验室，陕西 西安 710071)

1 概 述

HXDSP1042是中国电子科技集团第三十八研究所在BWDSP100单核DSP基础上研制的首款高性能多核DSP产品，从芯片的硬件架构到软件开发平台，再到指令集系统，都具有完全自主知识产权。它是一个32 位浮点数字信号处理器，工作主频700 MHz，时钟周期1.4 ns，运算能力达每秒300 亿次浮点运算或每秒80 亿次浮点乘法累加运算[1]。HXDSP1042内部集成2个新一代处理器内核eC104+，该内核是BWDSP100内核eC104的增强和改进版，其性能得到大幅提升，达到eC104的3倍，并且其应用领域也由雷达、电子对抗进一步扩展到了通信、视频图像处理和高性能计算等[2]。众多的应用领域需要更大的计算带宽以及更高的数据精度，相对于32位数据运算来说，64位的数据计算可以支持更大的内存以及可以运行更大范围的运算。通过不断的研究，目前编译器HXDSP1042通过改进软件的方式对指令模板进行优化设计，实现了64位数据的运算，支持64 位数据类型的相关语法，满足了高速实时信号处理的需求[3]。

双精度浮点矩阵运算函数属于矩阵类算法，是最基本的库函数，矩阵类算法是雷达信号处理的常用运算，在自适应波束形成、方向估计中矩阵运算占有相当大的比重，它的实现为上层函数与处理提供了强大的调用接口。这些函数的使用较为频繁，经编译系统直接生成的代码性能并不高，不能充分发挥DSP芯片自身的特点，因此选用汇编语言完成库函数的设计，以保证硬件资源利用的最大化。……