การพรีเฟ็ตช์ข้อมูลแบบพลวัตสำหรับการคูณเมทริกซ์ด้วยเมทริกซ์

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอวิธีการพรีเฟ็ตช์ข้อมูลล่วงหน้าจากหน่วยความจำหลักมายังหน่วยความจำแคช ในการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่หากมีการใช้คำสั่งพรีเฟ็ตช์ที่เหมาะสมจะสามารถช่วยลดระยะเวลาแฝงในการรอข้อมูลเพื่อใช้ในการประมวลผลลงได้ ในงานวิจัยนี้ได้นำเสนอแบบจำลองในการวิเคราะห์รูปแบบการพรีเฟ็ตช์ที่เหมาะสมที่สุดโดยใช้การคูณเมทริกซ์ด้วยเมทริกซ์เป็นกรณีศึกษา นอกจากนี้ยังได้นำเสนอวิธีการในการหาระยะทางในการพรีเฟ็ตช์ที่เหมาะสมกับทรัพยากรเครื่องที่ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลให้แก่เครื่องคอมพิวเตอร์ที่มีทรัพยากรต่างกันได้ ผู้วิจัยได้ทำการทดลองบนเครื่องคอมพิวเตอร์ 2 เครื่อง ผลการทดสอบบนเครื่องที่ใช้หน่วยประมวลผล Core i-5 พบว่าโปรแกรมที่ใช้วิธีการพรีเฟ็ตช์ที่นำเสนอสามารถประมวลผลได้เร็วกว่าโปรแกรมที่ไม่ได้ใช้คำสั่งพรีเฟ็ตช์โดยเฉลี่ยอยู่ร้อยละ 18.86 และเร็วกว่าโปรแกรมการคูณเมทริกซ์ ที่มีการแทรกคำสั่งพรีเฟ็ตช์อัตโนมัติโดยคอมไพเลอร์ Intel C++ โดยเฉลี่ยอยู่ร้อยละ 17.54 ผลการทดสอบบนเครื่องที่ใช้หน่วยประมวลผล Intel Core i7 พบว่าโปรแกรมที่ใช้วิธีการพรีเฟ็ตช์สามารถประมวลผลได้เร็วกว่าโปรแกรมที่ไม่ได้ใช้คำสั่งพรีเฟ็ตช์โดยเฉลี่ยอยู่ร้อยละ 8.86 และโปรแกรมการคูณเมทริกซ์ที่มีใส่คำสั่งพรีเฟ็ตช์อัตโนมัติจากคอมไพเลอร์ Intel C++ โดยเฉลี่ยอยู่ ร้อยละ 7.73