Research and comparative analysis of the effectiveness of software and hardware implementations of transposed matrix multiplication

Статья посвящена исследованию и сравнительному анализу программной и аппаратной реализации операции транспонированного матричного умножения и ее модифицированной версии – операции транспонирования матричного умножения. Особенностью данного исследования является использование высокоуровневых средств синтеза для получения и оптимизации аппаратных реализаций указанных операций. Актуальность данного исследования обусловлена широким использованием матричных операций, таких как транспонирование и умножение, для решения различных прикладных задач, степенной асимптотической сложностью матричных вычислений и отсутствием данных об эффективности использования высокоуровневых средств синтеза в задачах создания аппаратных устройств для матричных вычислений. Предложен пошаговый метод синтеза и оптимизации аппаратной реализации указанных операций. Проведено сравнительное исследование программной и аппаратной реализаций двух указанных операций. Показано, что выигрыш в производительности аппаратных реализаций достигается за счет увеличения степени параллелизма матричных вычислений. Дополнительно были проведены исследования требуемых ресурсов при повышении производительности за счет распараллеливания.