НЕЙРОКОМПЬЮТЕРЫ - АРХИТЕКТУРА И РЕАЛИЗАЦИЯ


DSP - как элементная база нейровычислителей. - часть 2


На этом фоне первый российский сигнальный процессор (нейросигнальный процессор) фирмы Модуль - "Neuro Matrix" [6], выглядит весьма достойно среди DSP c фиксированной точкой. При тактовой частоте 50 Мгц "Neuro Matrix" практически не уступает по производительности изделиям мировых лидеров, а по некоторым задачам даже превосходит их (табл 1) ["Электроника: наука, технология, бизнес" №2, 1999 г.].

Табл. 1. Сравнительные тесты СISC процессоров, DSP TI и нейросигнального процессора NM6403 .

Наименование тестаIntel Pentium II 300 МгцIntel PentiumMMX 200 МгцTI TMS320C40 50 МгцНТЦ"Модуль" NM6403 40 Мгц
Фильтр Собеля (размер кадра 384X288 байт), кадров/с.-216,868
Быстрое преобразование Фурье (256 точек, 32 разряда), мкс (тактов)200-464 (11588)102 (4070)
Преобразование Уолша-Адамара (21 шаг, вх. данные 5 бит), с2,582,80-0,45

При создании нейровычислительных систем на базе сигнальных процессоров необходимо помнить, что DSP обладают высокой степенью специализации. В них широко используются методы сокращения длительности командного цикла, характерные для универсальных RISC-процессоров, такие как конвейеризация на уровне отдельных микроинструкций и инструкций, размещение операндов большинства команд в регистрах, использование теневых регистров для сохранения состояния вычислений при переключении контекста, разделение шин команд и данных (Гарвардская архитектура). В то же время для сигнальных процессоров характерным является наличие аппаратного умножителя, позволяющего выполнять умножение как минимум двух чисел за один командный такт. Другой особенностью сигнальных процессоров является включение в систему команд таких операций, как умножение с накоплением MAC (C=AxB+C с указанным в команде числом выполнений в цикле и с правилом изменения индексов используемых элементов массивов A и B, т.е. уже реализованы прообразы базовых нейроопераций - взвешенное суммирование с накоплением), инверсия бит адреса, разнообразные битовые операции.


- Начало -  - Назад -  - Вперед -