최대 속도를 위해 C에서 행렬 전치를 어떻게 최적화할 수 있습니까?

C에서 행렬 전치: 속도 최적화

행렬을 전치하려면 요소를 재배열하여 열과 행을 전환해야 합니다. 행렬 곱셈 및 이미지 처리를 포함한 다양한 계산 작업에서 응용 프로그램을 찾습니다. 이 작업에서 고속 성능을 달성하는 것은 효율성을 위해 매우 중요합니다.

순진한 접근 방식:

간단한 접근 방식은 각 행과 열 요소를 명시적으로 바꾸는 것입니다. 이는 간단하지만 중복 복사본이 포함되어 효율성이 떨어집니다.

최적화된 스칼라 전치:

보다 효율적인 스칼라 전치에서는 지시어 및 명령에 #pragma omp 병렬을 사용합니다. 계산을 병렬화하기 위한 루프 최적화. 이 함수는 전치된 순서로 소스의 요소를 대상에 할당하여 행렬을 재정렬합니다.

최적화된 블록 전치:

block_size=16을 사용한 루프 차단은 추가 성능을 제공합니다. 개량. 이 함수는 행렬을 정사각형 블록으로 나누고 작은 행렬에 특화된 전치 함수를 사용하여 각 블록을 전치합니다. 차단하면 캐시 누락이 줄어들고 데이터 지역성이 향상됩니다.

SSE 기반 전치:

가장 빠른 전치 구현은 SSE 내장 함수를 활용하여 4x4 블록 전치를 수행합니다. _MM_TRANSPOSE4_PS 매크로를 사용하여 128비트 SSE 레지스터를 재정렬하여 고속 전치를 달성합니다. 이 방법은 캐시 지역성이 중요한 성능 요소가 되는 대규모 매트릭스에 특히 효과적입니다.

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