กายวิภาคของเคอร์เนลคำนวณ

kernel สำหรับการคำนวณคือรูทีนขนาดเล็กที่มุ่งทำงานเฉพาะด้าน ซึ่งทำงานคำนวณตัวเลขจริง ๆ เช่น การบวกอาร์เรย์สองชุดทีละสมาชิก

เวลาส่วนใหญ่ของ kernel อยู่ในลูปด้านในที่กระชับเพียงลูปเดียว เร่งลูปนั้น แล้วทั้งโปรแกรมก็จะเร็วขึ้น

kernel ที่ออกแบบดีจะรับบัฟเฟอร์ข้อมูลเป็นพารามิเตอร์ ทำให้รูทีนเดียวกันทำงานกับอาร์เรย์ใด ๆ ที่คุณส่งเข้าไปได้

เขียน kernel ด้วย fn ไม่ใช่ def รูปแบบที่เข้มงวดและมีชนิดข้อมูลช่วยให้ Mojo คอมไพล์โค้ดเครื่องที่กระชับได้โดยไม่มีเรื่องไม่คาดคิด

kernel ที่เร็วที่สุดทำงานเพียงอย่างเดียว ส่วนเนื้อหาด้านในที่สั้นและคาดเดาได้ง่ายต่อการปรับให้เหมาะสมอย่างเต็มที่โดยคอมไพเลอร์

หลีกเลี่ยงงานหนัก เช่น การจองหน่วยความจำหรือ I/O ในลูปร้อน การทำซ้ำแต่ละครั้งควรมีต้นทุนต่ำและสม่ำเสมอเพื่อให้ได้อัตราการประมวลผลสูงสุด

คิดในแง่จำนวนการดำเนินการทั้งหมด kernel ที่ทำงานกับสมาชิก n ตัวจะมีปริมาณงานประมาณ n หน่วย ดังนั้น n จึงเป็นตัวขับต้นทุน

kernel จำนวนมากไม่ได้ถูกจำกัดด้วยการคำนวณ แต่ถูกจำกัดด้วยหน่วยความจำ พวกมันต้องรอข้อมูล ดังนั้นวิธีเคลื่อนย้ายไบต์จึงมักสำคัญที่สุด

ออกแบบลูปให้แต่ละขั้นสามารถประมวลผลสมาชิกหลายตัวด้วย SIMD ได้ในภายหลัง รูปแบบการเข้าถึงที่สม่ำเสมอทำให้การทำเวกเตอร์เป็นเรื่องง่าย

kernel แบบคลาสสิกคือ saxpy: out = scale คูณ a บวก b มันมีขนาดเล็ก สม่ำเสมอ และเป็นค่าพื้นฐานที่ดีสำหรับการปรับให้เหมาะสม

เริ่มจากเวอร์ชันที่เรียบง่ายและถูกต้อง แล้วจับเวลา ตัวเลขนี้คือค่าพื้นฐานของคุณสำหรับการปรับปรุงทุกขั้นตอนถัดไป

kernel คือ fn ขนาดเล็กที่มีลูปด้านในอันกระชับเป็นผู้ทำงาน รักษาความสม่ำเสมอ ใส่ใจหน่วยความจำ และวัดค่าพื้นฐานก่อนเสมอ 🔧