计算机工程与科学

作者：陈云, 王梦园, 柴晓楠, 商建东,

单位：1.郑州大学信息工程学院，河南 郑州 450001;2.河南省超级计算中心郑州大学,河南 郑州 450052

关键词：高性能DSP,高斯滤波,向量并行优化,DMA传输优化,

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-MT2内核中的DMA硬件及向量存储器结构特点，进行了“乒-乓”缓存、DMA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TMS320C6678平台上的运行性能，获得了1.15~1.71倍的加速效果。

来源：2021年第5期

《计算机工程与科学》期刊编辑部

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