主要观点:代码可在sgemm.c获取,此博客介绍在现代处理器上使用 FMA3 和 AVX2 向量指令优化多线程 FP32 矩阵乘法,实现在多种 x86 - 64 CPU 上有良好性能,需微调超参数,AVX - 512 CPU 上 BLAS 库可能更快且故意省略部分以支持更多处理器,展示了 Intel Core Ultra 265 和 AMD Ryzen 7 9700X 的性能结果。
关键信息:
- 介绍矩阵乘法在神经网络中的重要性及相关 BLAS 库。
- 详细说明安装和基准测试 OpenBLAS 的步骤及相关参数。
- 理论上计算 Ryzen 9700X 的理论峰值 FLOPS。
- 给出朴素矩阵乘法实现及核心的内核(kernel)概念和优化方法。
- 讨论内核大小选择及相关 SIMD FMA 指令实现。
- 介绍填充(padding)以处理不同矩阵尺寸情况。
- 阐述缓存阻塞(cache blocking)利用 CPU 缓存优化数据访问。
- 进行内核微优化,如显式展开数组等。
- 实现多线程矩阵乘法,并行化不同部分以提升性能。
重要细节: - 不同 BLAS 库的特点及 OpenBLAS 代码结构。
- 安装 OpenBLAS 时的注意事项及编译参数。
- 理论极限计算中关于 CPU 寄存器和 SIMD 扩展的说明。
- 内核实现中各种向量寄存器和指令的使用及作用。
- 填充时不同情况下的处理方式及相关函数使用。
- 缓存阻塞中各层缓存及数据访问的细节。
- 多线程实现中不同循环的并行化及参数选择。
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