分支上的缓存未命中罚款

Question

我想知道用2个乘法代替分支是否更快（由于高速缓存未命中罚款）？
这是我的情况：

float dot = rib1.x*-dir.y + rib1.y*dir.x;

if(dot<0){
    dir.x = -dir.x;
    dir.y = -dir.y;
}

我正在尝试将其替换为：

float dot = rib1.x*-dir.y + rib1.y*dir.x;

int sgn = (dot  < 0.0) - (0.0 < dot ); //returns -1 or 1 (no branching here, tested)
dir.x *= sgn;
dir.y *= sgn;

Answer 1

分支并不意味着高速缓存未命中：只有指令的预取/流水线受到干扰，因此有可能在编译时使用它来阻止一些SSE优化。

另一方面，如果仅使用x86指令，则推测执行将使处理器正确启动最常用的分支的执行。

另一方面，如果您输入的if在50％的情况下处于最坏的情况：在这种情况下，我将尝试查找SSE流水线并使用SSE优化执行，可能会从中得到一些提示这篇文章 ，与您的第二段代码一致。

但是，对您的代码进行基准测试，检查生产的汇编程序，以找到用于此优化的最佳解决方案，并获得正确的见解。 并最终使我们保持更新:)

Answer 2

乘法的成本取决于几个因素，是使用32位还是64位浮点数，以及是否启用SSE。 根据此消息来源，两个float乘法的成本为10个周期： http ： //www.agner.org/optimize/instruction_tables.pdf

分支机构的成本还取决于几个因素。 根据经验，不必担心代码中的分支。 分支预测器在CPU上的确切行为将定义性能，但是在这种情况下，您应该期望分支充其量是不可预测的，因此这很可能导致许多分支预测错误。 根据此消息来源，分支错误预测的成本为10到30个周期： http : //valgrind.org/docs/manual/cg-manual.html

任何人都可以在此处提供的最佳建议是进行概要分析和测试。 我猜想在现代的Core i7上， if the range of input varies sufficiently as to cause sufficient branch mispredictions as to outweigh the cost of the additional multiplication ， if the range of input varies sufficiently as to cause sufficient branch mispredictions as to outweigh the cost of the additional multiplication两个乘法应该比分支更快。

假设未命中率为50％，则分支的成本平均为15个周期（30 * 0.5），浮点mul的成本为10个周期。

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编辑 ：添加了链接，更新了估计的教学成本。