SSE和AVX内在混合物

Question

除了SSE-copy，AVX-copy和std :: copy性能 。 假设我们需要以下列方式对一些循环进行矢量化：1）通过AVX向量化第一个循环批次（多次乘8）。 2）将循环的剩余部分分成两批。 通过SSE矢量化批次为4的倍数。 3）通过串行程序处理整个循环的剩余批次。 让我们考虑复制数组的例子：

#include <immintrin.h>

template<int length,
         int unroll_bound_avx = length & (~7),
         int unroll_tail_avx  = length - unroll_bound_avx,
         int unroll_bound_sse = unroll_tail_avx & (~3),
         int unroll_tail_last = unroll_tail_avx - unroll_bound_sse>
void simd_copy(float *src, float *dest)
{
    auto src_  = src;
    auto dest_ = dest;

    //Vectorize first part of loop via AVX
    for(; src_!=src+unroll_bound_avx; src_+=8, dest_+=8)
    {
         __m256 buffer = _mm256_load_ps(src_);
         _mm256_store_ps(dest_, buffer);
    }

    //Vectorize remainder part of loop via SSE
    for(; src_!=src+unroll_bound_sse+unroll_bound_avx; src_+=4, dest_+=4)
    {
        __m128 buffer = _mm_load_ps(src_);
        _mm_store_ps(dest_, buffer);
    }

    //Process residual elements
    for(; src_!=src+length; ++src_, ++dest_)
        *dest_ = *src_;
}

int main()
{  
    const int sz = 15;
    float *src = (float *)_mm_malloc(sz*sizeof(float), 16);
    float *dest = (float *)_mm_malloc(sz*sizeof(float), 16);
    float a=0;
    std::generate(src, src+sz, [&](){return ++a;});

    simd_copy<sz>(src, dest);

    _mm_free(src);
    _mm_free(dest);
}

使用SSE和AVX是否正确？ 我需要避免AVX-SSE过渡吗？

Answer 1

你可以随心所欲地混合SSE和AVX内在函数。

您唯一要确定的是指定正确的编译器标志以启用AVX。

• 海湾合作委员会： -mavx
• Visual Studio： /arch:AVX

如果不这样做将导致代码不编译（GCC），或者在Visual Studio的情况下，
这种废话：

• 使用AVX CPU指令：没有“/ arch：AVX”的性能不佳

该标志的作用是强制所有SIMD指令使用VEX编码来避免上述问题中描述的状态转换惩罚。

Answer 2

我谦卑地求求不同 - 我建议尽量不要混合SSE和AVX，请阅读Mystical写的链接，它警告不要这样的混合物（尽管没有足够强调）。 根据AVX的支持，问题在于不同机器的不同代码路径，因此没有混合 - 在您的情况下，混合是非常精细的并且将是破坏性的（由于微架构实现而导致内部延迟）。

澄清一下 - 神秘对于编译中的vex前缀是正确的，没有它你会因为你的YMM寄存器的上半部分不能被忽略而引起SSE2AVX助攻的形状非常糟糕（除非明确使用vzeroupper）。 但是，即使使用128b AVX与256b AVX混合，也会产生更微妙的效果。

我也没有看到在这里使用SSE的好处，你有一个很长的循环（比如说N> 100）你可以从大部分时间里获得AVX的好处，并且在标量代码中最多可以进行7次迭代。 （你的代码可能仍然需要做3个）。 与混合AVX / SSE相比，性能损失无关紧要

关于混合物的更多信息 - http://software.intel.com/sites/default/files/m/d/4/1/d/8/11MC12_Avoiding_2BAVX-SSE_2BTransition_2BPenalties_2Brh_2Bfinal.pdf