Mengapa Memindahkan Matriks 513x513 Lebih Cepat Daripada Matriks 512x512?

Kesan Saiz Matriks pada Prestasi Transposisi

Fenomena yang anda perhatikan—transposisi matriks 512x512 yang lebih perlahan berbanding dengan matriks 513x513—disifatkan kepada tingkah laku cache.

Cache Struktur dan Akses

Cache ialah struktur memori yang membantu meningkatkan prestasi tugasan intensif memori dengan menyimpan data yang kerap diakses berdekatan dengan pemproses. Ia disusun ke dalam set, yang mengandungi beberapa baris yang memegang data. Setiap baris cache mempunyai saiz beberapa bait dan set cache boleh mengandungi berbilang baris.

Apabila alamat memori diakses, cache menyemak sama ada data untuk alamat tersebut terdapat dalam mana-mana talian dalam set yang sepadan. Jika ya, hentaman cache berlaku dan data diperoleh dengan cepat. Jika tidak, kehilangan cache berlaku dan data mesti diambil dari memori utama, yang jauh lebih perlahan.

Langkah Kritikal dan Kehilangan Cache

Apabila bekerja dengan matriks, langkah kritikal ialah jarak antara elemen yang diakses dalam corak berturut-turut. Dalam kes anda, langkah kritikal ialah jarak antara elemen dalam satu baris matriks. Jika langkah itu sepadan dengan saiz baris cache atau berganda daripadanya, ia boleh membawa kepada kesilapan cache dan kemerosotan prestasi.

Transposisi Matriks dan Langkah Kritikal

Dalam anda kod transposisi matriks, anda menukar elemen di sepanjang pepenjuru. Untuk matriks 512x512, elemen dalam setiap baris diakses dengan langkah 512 bait, yang sama dengan saiz baris cache. Ini mengakibatkan banyak kesilapan cache dan prestasi berkurangan.

Mengapa 513x513 Lebih Pantas

Dalam kes matriks 513x513, langkah kritikal bukan lagi gandaan daripada saiz baris cache. Unsur-unsur dalam setiap baris diakses dengan langkah 513 bait, yang memastikan ia jatuh ke dalam baris cache yang berbeza. Ini mengurangkan bilangan kesilapan cache dan meningkatkan prestasi.

Implikasi Praktikal

Memahami kesan langkah kritikal pada caching adalah penting untuk mengoptimumkan tugasan intensif memori. Dalam kes anda, melaraskan saiz matriks anda untuk mengelakkan gandaan langkah kritikal boleh meningkatkan prestasi transposisi dengan ketara.

Atas ialah kandungan terperinci Mengapa Memindahkan Matriks 513x513 Lebih Cepat Daripada Matriks 512x512?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!