Fast implementation of 16-bit FIR filters for AltiVec architecture

• Autorzy: Kraszewski G.

Warianty tytułu

PL

Szybka implementacja 16-bitowych filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej dla jednostki wektorowej AltiVec

• Konferencja: Signal Processing ; 07.09.2007 ; Poznań, Poland
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents parallelized structures of 16-bit integer, one-dimensional FIR filters optimized for AltiVec SIMD processing unit used in PowerPC processor family. As FIR filtering, like most of DSP kernels, is memory bandwidth limited, proposed structures minimize number of memory accesses, increasing filter computation speed. Performance of three alternative filter structures is compared and analysed.

PL

Zaprezentowano zrównoleglone struktury 16-bitowych, stałoprzecinkowych, jednowymiarowych filtrów o skończonej odpowiedzi impulsowej, przeznaczone do implementacji na jednostce wektorowej AltiVec procesorów z rodziny PowerPC. Zadanie filtracji SOI, podobnie jak wiele procedur DSP, jest ograniczone szybkością pamięci. Proponowane struktury minimalizują liczbę dostępów do pamięci, zwiększając w ten sposób szybkość obliczeń. Porównano i przeanalizowano wydajność trzech alternatywnych struktur filtrów.

Słowa kluczowe

EN

FIR filters; digital convolution; SIMD; AltiVec

PL

filtry o skończonej odpowiedzi impulsowej; splot cyfrowy; procesory SIMD; AltiVec

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2007
• Tom: Vol. 48, nr 4
• Strony: 58--60
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., wykr.

Twórcy

autor

Kraszewski G.

• Białystok Technical University, Department of Electrical Engineering

Bibliografia

• [1] Sebot J., Drach-Temam N.: Memory Bandwidth: The True Bottleneck of SIMD Multimedia Performance of Superscalar Processor. Lecture Notes in Computer Science, vol. 2150/2001, 437.
• [2] Sebot J.: A Performance Evaluation of Multimedia Kernels Using AltiVec Streaming SIMD Extensions. Sixth International Symposium on High Performance Computer Architecture, Toulouse, 2000.
• [3] Talla D., John L. K., Burger D.: Bottlenecks in Multimedia Processing with SIMD Style Extensions and Architectural Enchancements. IEEE Transactions on Computers, vol. 52, Issue 8, Aug. 2003, 1015-1031.
• [4] Talla D., John L. K., Lapinski V., Evans B. L.: Evaluating Signal Processing and Multimedia Applications on SIMD, VLIWand Superscalar Architectures. 2000 IEEE International Conference on Computer Design (ICCD'00), 163.
• [5] Nguyen H., John L. K.: Exploiting SIMD Parallelism in DSP and Multimedia Algorithms Using the AltiVec Technology. Proceedings of the 13th International Conference on Supercomputing, 1999, 11-20.
• [6] Bhargava R., John L. K., Evans B. L., Radhakrishnan R.: Evaluating MMX Technology Using DSP and Multimedia Applications. Proceedings of 31st Annual ACM/IEEE International Symposium on Microarchitecture, 1998, 37-46.
• [7] Fridman J.: Data Alignment for Sub-Word Parallelism in DSP. 1999 IEEE Workshop on Signal Processing Systems, 251-260.
• [8] Crochiere R. E., Rabiner L. R.: Multirate Digital Signal Processing. 76-91.
• [9] [-], 32-bit Floating Point Real and Complex 16-tap FIR Filter Implemented Using Streaming SIMD Extensions, Intel 1999.
• [10] [-], MPC7450 RISC Microprocessor Family Reference Manual, Freescale Semiconductor 2005.
• [11] [-], AltiVec Real FIR [application note], Motorola 1998.
• [12] [-], AltiVec Technology Programming Interface Manual, Motorola 1999.
• [13] Lyons R. G.: Wprowadzenie do cyfrowego przetwarzania sygnałów (Understanding Digital Sig-nal Processing), 1997, 398-399.
• [14] Lim Y. C.: Frequency-Response Masking Approach for the Synthesis of Sharp Linear Phase Digital Filters. IEEE Transactions on Circuits and Systems, vol. 33, 1986, 357-364.
• [15] Kraszewski G.: Source code for AltiVec optimized 16-bit integer FIR filter and benchmark program, http:// teleinfo.pb.edu. pl/~krashan/altivec/fir16/.
• [16] Kraszewski G.: Performance Analysis of Alternative Structures for 16-bit Integer FIR Filter Implemented on AltiVec SIMD Processing Unit. IEEE Signal Processing Workshop Proceedings, Poznan, 2006, 83-86.
• [17] Kraszewski G.: Fast FIR Filters for SIMD Processors With Limited Memory Bandwidth. Proc. of X Symposium AES: New Trends in Audio and Video, Białystok, 2006, 467-472.