C ++将SSE代码转换为AVX

Question

在你的帮助下，我在我的代码（下面的示例）中使用了SSE，显着提升了性能，我想知道是否可以通过使用AVX的256位寄存器来提高这种提升。

int result[4] __attribute__((aligned(16))) = {0};
__m128i vresult = _mm_set1_epi32(0);
__m128i v1, v2, vmax;
    for (int k = 0; k < limit; k += 4) {
        v1 = _mm_load_si128((__m128i *) & myVector[positionNodeId + k]);
        v2 = _mm_load_si128((__m128i *) & myVector2[k]);
        vmax = _mm_add_epi32(v1, v2);
        vresult = _mm_max_epi32(vresult, vmax);
    }
_mm_store_si128((__m128i *) result, vresult);
return max(max(max(result[0], result[1]), result[2]), result[3]); 

所以，我有3个问题：如何将上述相当简单的SSE代码转换为AVX？ 我应该导入什么标题？ 我应该用什么标志告诉我的gcc编译器（而不是-sse4.1）让AVX工作？

提前致谢。 您的帮助。

Answer 1

1.) This code can be easily converted to AVX2 (see below)
2.) #include <x86intrin.h>
3.) compile with -mavx2

您将需要一个支持AVX2的CPU。 目前只有Intel Haswell处理器支持此功能。 我还没有Haswell处理器，所以我无法测试代码。

    int result[8] __attribute__((aligned(32))) = {0};
    __m256i vresult = _mm256_set1_epi32(0);
    __m256i v1, v2, vmax;

    for (int k = 0; k < limit; k += 8) {
        v1 = _mm256_load_si256((__m256i *) & myVector[positionNodeId + k]);
        v2 = _mm256_load_si256((__m256i *) & myVector2[k]);
        vmax = _mm256_add_epi32(v1, v2);    
        vresult = _mm256_max_epi32(vresult, vmax);
    }
    return horizontal_max_Vec8i(vresult);
    //_mm256_store_si256((__m256i *) result, vresult);
    //int mymax = result[0];
    //for(int k=1; k<8; k++) {
    //    if(result[k]>mymax) mymax = result[k];
    //}
    //return mymax;

编辑：我怀疑，因为你只运行超过64个元素，水平最大值有一个小但不是无意义的计算时间。 我想出了一个horizontal_max_Vec4i功能SSE和horizontal_max_Vec8i的AVX功能（它不需要AVX2）。 尝试用horizontal_max_Vec4i替换max(max(max(result[0], result[1]), result[2]), result[3]) 。

int horizontal_max_Vec4i(__m128i x) {
    __m128i max1 = _mm_shuffle_epi32(x, _MM_SHUFFLE(0,0,3,2));
    __m128i max2 = _mm_max_epi32(x,max1);
    __m128i max3 = _mm_shuffle_epi32(max2, _MM_SHUFFLE(0,0,0,1));
    __m128i max4 = _mm_max_epi32(max2,max3);
    return _mm_cvtsi128_si32(max4);
}

int horizontal_max_Vec8i(__m256i x) {
    __m128i low = _mm256_castsi256_si128(x);
    __m128i high = _mm256_extractf128_si256(x,1);
    return horizontal_max_Vec4i(_mm_max_epi32(low,high));
}