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この構造のループがあります

参考：マクスウェルコード例

do z=1,zend
    do y=1,yend
        do x=1,xend
            k=arr(x,y,z)
            do while(k.ne.0)
                ix=fooX(k)
                iy=fooY(k)
                iz=fooZ(k)
                x1=x(ix  ,iy  ,iz)
                x2=x(ix+1,iy  ,iz)
                x3=x(ix  ,iy+1,iz)
                x4=x(ix+1,iy+1,iz)
                x5=x(ix  ,iy  ,iz+1)
                x6=x(ix+1,iy  ,iz+1)
                x7=x(ix  ,iy+1,iz+1)
                x8=x(ix+1,iy+1,iz+1)

                y1=y(ix  ,iy  ,iz)
                y2=y(ix+1,iy  ,iz)
                y3=y(ix  ,iy+1,iz)
                y4=y(ix+1,iy+1,iz)
                y5=y(ix  ,iy  ,iz+1)
                y6=y(ix+1,iy  ,iz+1)
                y7=y(ix  ,iy+1,iz+1)
                y8=y(ix+1,iy+1,iz+1)

                z1=z(ix  ,iy  ,iz)
                z2=z(ix+1,iy  ,iz)
                z3=z(ix  ,iy+1,iz)
                z4=z(ix+1,iy+1,iz)
                z5=z(ix  ,iy  ,iz+1)
                z6=z(ix+1,iy  ,iz+1)
                z7=z(ix  ,iy+1,iz+1)
                z8=z(ix+1,iy+1,iz+1)
                sumX+=x1+x2+..x8
                sumY+=y1+y2+..y8
                sumZ+=z1+z2+..z8

                k=linkArr(k)
            enddo
        enddo
    enddo
enddo

x1 から x8 は、直方体の 8 つの角です。このコードをベクトル化するには 3 つの課題があります。1 つは、8 つの配列要素がメモリ内で連続していないことです。2 つ目は、固有の while ループ構造と、リンクされたリスト アクセスです。3 番目に、fooX、fooY、fooZ から返される ix、iy、iz の値が連続していません。したがって、ループの各反復には、完全に異なる ix、iy、iz のセットがあります。そのため、反復間でも​​メモリアクセスは分散されます。私は次のアプローチを試みました: 1. 3 レベルの DO ループを次のように展開しました。

do z=1,zend
    do y=1,yend
        do x=1,xend  
           if(arr(x,y,z).NE.0) then
                kArr(indx)=arr(x,y,z)
                DO WHILE (kArr(indx).NE.0)
                  indx = indx + 1
                  kArr(indx)=linkArr(kArr(indx-1))
                ENDDO
            endif
        enddo
    enddo
enddo

これにより、while ループ構造が取り除かれ、kArr で 1 つの大きなループを実行できるようになり、その中で 8 つの要素がグループ化されます (私の VPU は一度に 8 セットのデータに対応できるとします)。パフォーマンスの向上にはつながりませんでした。誰かが興味を持っている場合は、これらの詳細を投稿できます。このコードを最適化する方法について提案が必要です。私が試した別のオプションは、x、y、zデータを単一の配列に結合して、x1、y1、z1も隣接するメモリ位置にあるようにすることでした。

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その while ループがあなたを殺している。数年前の同様の状況で、次のようなことを行うことでパフォーマンスがわずかに改善されました。

! at top of your code, introduce:
integer :: special_index
integer :: ix(1000), iy(1000), iz(1000)  !promoting scalars to arrays.
                                         ! make as big as possibly needed.

! code as usual until you get to your loops, then

! first, make lookup table
special_index=0
do z=1,zend
  do y=1,yend
    do x=1,xend
      k=arr(x,y,z)
      do while(k.ne.0)
        special_index=special_index+1
        ix(special_index)=fooX(k)
        iy(special_index)=fooY(k)
        iz(special_index)=fooZ(k)
        k=linkArr(k)
      enddo
    enddo
  enddo
endoo
! and now we do the calculation, loop over lookup table:
do n=1,special_index
  x1=x(ix(n)  ,iy(n)  ,iz(n))
  x2=x(ix(n)+1,iy(n)  ,iz(n))
  x3=x(ix(n)  ,iy(n)+1,iz(n))
  etc.
enddo

私が言ったように、これは数年前に私を助けました. あなたのマイレージは異なる場合があります。最初のループはまだベクトル化されませんが、2 番目のループはベクトル化される可能性があり、パフォーマンスが向上する可能性があります。

于 2012-09-19T22:14:34.060 に答える