SIMD 활용을 통한 대수 연산 가속화

요약

본 기술 기사는 대수 연산 가속화를 위해 DigitsOnTurbo(DoT)라는 새로운 접근 방식을 제안합니다. DoT는 기존 알고리즘을 벡터화하는 대신, 독립적이고 데이터 병렬적인 연산을 중심으로 계산 구조를 재구성하여 SIMD의 이점을 극대화합니다. 그 결과, 덧셈 및 뺄셈에서 최대 1.85배, 곱셈에서 최대 2.3배의 속도 향상을 달성하며, 이는 과학 계산과 암호학 분야 전반에 걸쳐 상당한 성능 개선을 가져옵니다.

핵심 포인트

• 대수 연산은 전통적으로 SIMD 병렬성을 제한적으로 활용해 왔습니다.
• 제안된 DigitsOnTurbo(DoT)는 알고리즘 자체를 벡터화하는 대신, 데이터 병렬적인 연산으로 계산을 재구성합니다.
• DoT는 덧셈/뺄셈에서 최대 1.85배, 곱셈에서 최대 2.3배의 속도 향상을 보여줍니다.
• 최적화된 라이브러리 통합 시, 전체 과학 계산 처리량은 최대 19.3% 향상될 수 있습니다.