Отношение Псалтиса

Таблица 7.3. Отношение Псалтиса для умножителей матрицы на вектор

Влияние полосы пропускания детектора на вычислительные возможности описывается фактором качества, получившим известность как отношение Псалтиса [21]. Отношение Псалтиса представляет собой число операций умножения, приходящихся на одно аналого-цифровое преобразование, которое может выполнять вычислительное устройство. Желательно, чтобы этот параметр имел значение более 1. Указанную величину обычно вычисляют путем деления числа операций умножения в секунду (скорость вычислений) на число аналого-цифровых преобразований в секунду (число выходных каналов, умноженное на полосу пропускания канала). Поскольку скорость вычислений зависит от ширины полосы частот входного сигнала, а ширина полосы частот как входного, так и выходного сигналов связана с общей тактовой частотой f, то отношение Псалтиса не зависит от тактовой частоты. Отсюда вычислительные возможности не могут быть увеличены за счет увеличения частоты работы вычислительного устройства. [c.210]

Быстродействие оптических матричных умножителей было уже описано в табл. 7.1 и 7.2. При вычислении отношения Псалтиса числа в табл. 7.1 и 7.2 имеют коэффициент запаса 2, поскольку были учтены операции умножения и сложения. Для умножителей матриц на векторы соотношение Псалтиса показано в табл. 7.3. Умножители матрицы на матрицы показаны в табл. 7.4. Вычисления проведены для тех же случаев, что и в табл. 7.1 и 7.2. Второй столбец табл. 7.3 предполагает значение / = 16, п=т = 32, в то время как для третьего столбца /=32, п = т= 28. В табл. 7.4 второй столбец соответствует значениям /=16, n = m = = 32, а третий столбец относится к / = 32, п=т = k=l28. [c.210]

Таблицы 7.3 и 7.4 демонстрируют прямо-таки ужасающую неэффективность работы аналого-цифрового преобразователя. По мере увеличения размеров матриц отношение Псалтиса резко спадает. Единственной архитектурой, для которой отношение Псалтиса еще как-то приближается к 1, является двумерная архитектура вычисления внешнего произведения. Архитектура этого вида в наибольшей степени использует преимущества двумерной природы распространения света. [c.210]

Альтернативный подход к проблеме увеличения отношения Псалтиса был предложен в i[22]. Авторы этой работы предло- [c.210]

Для реализации умножения вектора на вектор ряд таких модуляторов соединяют вместе по одному на каждый элемент вектора. Выходные сигналы суммируются на одном детекторе, как в архитектуре 2М ВИ (П). Но в отличие от случая умножителя вектора на матрицу, применяющего комбинацию узлов умножителя вектора на вектор, этот процессор использует один умножитель вектора на матрицу, но пропускает всю матрицу через него синхронно с тактовыми импульсами. Архитектура требует т 21—1) циклов для умножения матрицы пХт на вектор лХ1. Как и в случае архитектуры 2М ВИ (П) зависимость от п отражается на требованиях к динамическому диапазону детектора. Соответственно затраты времени на операцию умножения и рабочие частоты будут такими же, как для случая архитектуры 2МВИ(П), показанной в табл. 7.1. Однако в данном случае имеется только один выходной канал, в котором аналого-цифровое преобразование должно выполняться в каждом тактовом цикле. В результате (как видно из табл. 7.3), отношение Псалтиса для первой тестовой задачи составляет 1,032 и соответственно 2,032 — для второй. [c.211]

Умножитель вектора на вектор позволил достичь желаемого отношения Псалтиса за счет двух обстоятельств. Во-первых, использовался модулятор, не требующий последовательной загрузки данных, что позволяет сократить время загрузки. Во-вторых, в последнем случае намеренно ограничено до минимума число оптических операций. Параллелизм обычно рассматривается как главное преимущество оптики, но единственный путь увеличения отношения Псалтиса для оптической системы состоит в уменьшении степени параллелизма. [c.211]

Сведением этой идеи до абсурда является одноразрядный умножитель, через который вся задача пропускается строго по-следовательным образом. Однако в этом случле умножитель становится узким местом, ограничивающим работу всей системы. Урок, который следует извлечь из этого, состоит в том, что для эффективной работы (описываемой отношением Псалтиса), параллелизм должен быть принесен в жертву в уплату за использование аналого-цифрового преобразователя. [c.212]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...