بهبود پردازش تصویر SIMD – بهبود کارایی در سیستمهای پردازش تصاویر با استفادهی کارآمد از توسعه های SIMD
200,000 تومان
150,000 تومان
پرداخت و دریافت فایل
چکیده
با پیشرفت تکنولوژی در دنیای امروز، سرعت و کارایی بیش از پیش مورد توجه قرار می گیرد. در زمینه پردازش تصویر بسیاری از کاربردهای بی درنگ وجود دارند که در آنها زمان انجام پردازش، حیاتی و یا حداقل مهم و قابل توجه است. بنابراین با افزایش کارایی و سرعت سیستمهای پردازش تصویر، میتوان علاوه بر استفاده از آنها برای کاربردهای بی درنگ، امکان جایگزین کردن آنها با سیستمهای گذشته را فراهم نمود.
امروزه توسعهی معماری مجموعه دستورالعملهای SIMD بهترین راه حل برای افزایش سرعت و کارایی در انجام محاسبات و پردازشهای سنگین بر روی تصاویر است. هدف این پایان نامه بررسی عللی است که موجب میشوند این توسعه کارایی کافی در برآورده کردن خواسته های محاسباتی پردازش تصویر را فراهم نکند و گسترش و غنی کردن مجموعهی دستورالعملهای آنها در جهت کاستن اثر این عوامل مخرب و ارتقای یکی از این توسعهها به نام MMX مورد توجه قرار می گیرد. به منظور بررسی تسریع روش بهبود یافته نسبت به روش قبل، چندین هسته و کاربرد پردازش تصویر انتخاب و بر روی بستر مناسب اجرا گردید و در پایان نتایج ارزیابی وجود دارد.
این پایان نامه شامل دو فاز اساسی زیر است.
فاز اول به منظور بررسی میزان تسریع قابل دستیابی توسط معماری های SIMD. چندین هسته و کاربرد پردازش تصویر انتخاب و با استفاده از مجموعه دستورالعملهای SIMD ی موجود بر روی پردازندهها تسریع داده میشوند. این فاز همهی برنامهها و پیاده سازیهای SIMD بر روی یک پردازنده همه منظوره، به طور خاص پنتیوم P8400 اجرا میشود. در پایان نیز علل دست نیافتن به تسریع ماکزیمم بررسی میشود.
در فاز دوم علاوه بر دستورالعملهای توسعه های MMX/SSE. چندین دستورالعمل پیشنهادی به یک پردازندهی شبیه سازی شده. اضافه میشوند. به منظور ارزیابی عملکرد روش بهبود یافته از شبیه ساز Sim-outorder. از مجموعه ابزار SimpleScalar. استفاده می گردد.
به دلیل عدم پشتیبانی این شبیه ساز از پردازش موازی، ابتدا با افزودن دستورات MMX/SSE. این شبیه ساز ارتقا داده میشود تا امکان پردازش SIMD فراهم گردد. پارامتر مورد بررسی در آزمایشات تسریع است. که به صورت نرخ کل تعداد سیکلهای هر هسته برای پیاده سازی موجود SSEبه پیاده سازی پیشنهاد میگردد. بدست می آید. و گزارش میگردد.
Abstract
With the advancement of technology in today’s world, speed and efficiency is further considered. In image processing there are many real-time applications which their processing time is critical or at least considerable.
Thus by increasing the efficiency and speed of image processing systems, not only we can use them for real-time applications. we can also enable them to replace with the previous systems.Today, the development of SIMD instruction set architecture like SSE is the best solution for increasing the speed and efficiency ofheavy processing on images.
This dissertation consists of two phases:In the first phase multiple image processingkernelshas been selected and accelerated using the SIMD instruction set processors. In this phase, all applications and SIMD implementations was implemented on a general purpose processor. specifically the Pentium P8400.
The reasons for not getting the maximum speedup will be reviewed. In the secound phase, in addition to SSE instruction set. some offered instructions were added to a simulated prossesor. The Sim-outordersimulator of SimpleScalar tool set was used to evaluate the performance of improved method. Sim-outorder are an accurate simulator that supports out-of-order execution. The measured metric in implementations is speedup which is the rate of number of cycles in SSE implementation for each kernel to its implementation with offered method.
بهبود پردازش تصویر SIMD
پردازش چند رسانه ای , پردازش موازی , معماری مجموعه دستورالعمل ها