Finite Field Assembly:Emulate GPU on CPU Introdução

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A Montagem de Corpo Finito (FF-asm) é uma linguagem de programação de baixo nível que emula capacidades de computação paralela semelhantes a GPU em CPUs por meio de computação recursiva e matemática de corpos finitos, sem exigir hardware GPU real ou métodos tradicionais de paralelização.
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O que é Finite Field Assembly:Emulate GPU on CPU

A Montagem de Corpo Finito (FF-asm) é uma extensão de C que permite cálculos paralelos semelhantes a GPU em CPUs regulares por meio de construções matemáticas chamadas corpos finitos. Fundada na tese de que 'a matemática é principalmente inventada, raramente descoberta', o FF-asm capacita programadores a criar seus próprios sistemas matemáticos para resolver problemas computacionais. Ele fornece uma abordagem única para computação paralela implementando computação recursiva - realizando cálculos dentro de outros cálculos - em vez de depender de vetorização SIMD tradicional ou rotinas de paralelização OpenMP.

Como funciona o Finite Field Assembly:Emulate GPU on CPU?

O FF-asm funciona aproveitando a teoria matemática de congruências e primos para realizar múltiplos cálculos simultaneamente por meio de computação recursiva. Ele usa corpos finitos personalizados que suportam operações como adição e multiplicação usando inteiros não assinados. O sistema representa dados como elementos em corpos finitos e realiza operações nesses campos usando conceitos da teoria dos números. Por exemplo, ao adicionar dois arrays de números, em vez de processá-los sequencialmente ou por meio de métodos paralelos tradicionais, o FF-asm converte as operações em uma série de cálculos aninhados dentro de corpos finitos. Isso permite que múltiplas computações sejam realizadas simultaneamente por meio de propriedades matemáticas em vez de paralelismo de hardware. A linguagem inclui funções especializadas para alocação de memória (ff_asmMalloc), operações de campo (ff_asmAdd, ff_asmMultiply) e gerenciamento de dados dentro desses corpos finitos.

Benefícios do Finite Field Assembly:Emulate GPU on CPU

A principal vantagem do FF-asm é sua capacidade de alcançar capacidades de computação paralela em CPUs padrão sem exigir hardware GPU especializado ou código complexo de paralelização. Isso torna a computação de alto desempenho mais acessível para desenvolvedores que trabalham com recursos de hardware limitados. A linguagem fornece uma abordagem matemática para computação paralela que pode ser implementada em hardware básico, potencialmente reduzindo custos e complexidade em comparação com soluções baseadas em GPU. Além disso, sua base na teoria de corpos finitos a torna particularmente adequada para certos tipos de cálculos matemáticos e aplicações criptográficas. O sistema também é projetado para ser extensível, permitindo que os desenvolvedores criem sistemas matemáticos personalizados adaptados às suas necessidades computacionais específicas.

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