面向FT-M7002的高斯滤波算法优化实现

• 作者: 陈云 王梦园 柴晓楠 商建东
• 来源期刊: 计算机工程与科学
• 关键词: 高性能DSP 高斯滤波 向量并行优化 DMA传输优化
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 高性能计算
• 页码范围: 799-806
• 页数: 8页
• 分类号: TP391
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1007-130X.2021.05.005

摘要

国产自主研发的飞腾系列高性能DSP处理器在图像处理领域的应用,对面向该平台的高性能图像处理算法提出了强烈需求.高斯滤波作为图像处理的基础算法,能有效滤除图像中的高斯噪声,在图像处理领域具有广泛应用.针对飞腾高性能DSP的体系结构特点与高斯滤波算法特性,实现了面向飞腾高性能DSP的高斯滤波算法优化.通过手工向量化、控制流消除和循环展开等优化手段充分利用数据级与指令级并行性,从而减少数据访存次数,提高指令执行效率.针对FT-M T2内核中的DM A硬件及向量存储器结构特点,进行了"乒-乓"缓存、DM A数组转置等优化,以减少数据传输时间,提高数据局部性.多种滤波核大小及图像矩阵规模下的测试结果表明,相对于高斯滤波算法的串行实现,该并行优化实现获得了1.3～1.41倍的加速比.在开启Cache的情况下,相较于dsplib库中高斯滤波算法在T M S320C6678平台上的运行性能,获得了1.15～1.71倍的加速效果.