關於坑爹的浮點矩陣乘法結果正確性測試

2021-10-01 08:24:33 字數 1199 閱讀 3403

例如矩陣乘法

設mc = ma * mb,都是方陣,維數為8。

以c00的計算作為例子,以下這種是最常見的計算順序

c00 = a00 * b00 + a01 * b10 + a02 * b20 + a03 * b30

+ a04 * b40 + a05 * b50 + a06 * b60 + a07 * b70

計算順序大致是

tc = 0

tc = tc + a00 * b00

tc = tc + a01 * b10

tc = tc + a02 * b20

tc = tc + a03 * b30

tc = tc + a04 * b40

tc = tc + a05 * b50

tc = tc + a06 * b60

tc = tc + a07 * b70

就是不斷的大魚吃小魚,大魚變得越來越大的過程

但是,這種計算順序耦合性非常高,每一次tc = tc + axx * bxx依賴於上一次的計算結果,我測試過,gcc在o3的情況也並沒智慧型到能優化計算順序。所以,如果我們要優化並行的話,一般需要手動優化成以下的計算順序。

tc =0, tc0 = 1, tc1 = 0, tc2 = 0, tc3 = 0

tc0 = tc0 + a00 * b00

tc0 = tc0 + a01 * b10

tc1 = tc1 + a02 * b20

tc1 = tc1 + a03 * b30

tc2 = tc2 + a04 * b40

tc2 = tc2 + a05 * b50

tc3 = tc3 + a06 * b60

tc3 = tc3 + a07 * b70

tc = tc + tc0

tc = tc + tc1

tc = tc + tc2

tc = tc + tc3

就是有4條大魚分別在吃小魚,最後4條大魚間進行大魚吃小魚

第一種模式,有7次資料依賴,第二種模式,只有5次資料依賴,要知道現在只是8維的情況,維度大的時候,依賴數是大大減少的。

然後呢?問題就出現!由於浮點數的特性,是需要對進過四捨五入的,所以前後兩種計算順序,最終結果是有一點不同的。真的坑的不行,然後還有一種提高優化方法是採用strassen方法,在這種計算方式下,結果差異更恐怖。

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