比較並交換SIMD內部函數

Question

如果發生某種情況，是否可以在SIMD指令中進行比較並交換值。 換句話說，我有4個整數：

(100 5) (1 42)

我想收到：

(5 100) (1 42)

即我想成對比較（第一個值與第二個，第三個與第四個），並在左操作數較大的情況下-交換值。 只能使用1張SIMD嗎？

PS：這是我第一次嘗試SIMD，可能是我使用了錯誤的術語-如果我輸入錯了，請修復我。

Answer 1

對於支持AVX2的系統，有一個使用最小/最大並與imm混合的解決方案（其延遲為1個周期，而變量1為2個周期）。

以下代碼具有3個周期的延遲，並且在HSW +上的吞吐量應小於2個周期

__m128i tmp = _mm_shuffle_epi32(in, _MM_SHUFFLE(2,3,0,1));
__m128i min = _mm_min_epi32(in, tmp);
__m128i max = _mm_max_epi32(in, tmp);
// __m128i res = _mm_blend_epi32(min, max, 0xA); // AVX2 only
__m128i res = _mm_blend_epi16(min, max, 0xCC);   // SSE4.1

我已經在我的HSW系統上對其進行了測試（處理了20000對，進行了10萬次），它的性能比stgatilov的代碼高約26％。

CMP + VARIABLE BLEND    1.18sec
MIN/MAX + BLEND_32      0.87sec // AVX2 only code
MIN/MAX + BLEND_PS      0.86sec // SSE
MIN/MAX + PLEND_16      0.88sec // Preferred for SSE

更新 ：Per stgatilov在下面的評論。 所有的MIN / MAX實現幾乎都具有相同的性能（很可能只是卡在了內存中，黑白）

Answer 2

似乎您想在單個XMM寄存器中對32位整數對進行排序。 當然，尚無現成的說明，但是您可以使用SSE4.1編寫一些說明（ 請注意：未經測試的代碼）：

//input = [100, 5, 1, 42]
__m128i swapped = _mm_shuffle_epi32(input, _MM_SHUFFLE(2,3,0,1)); // [5, 100, 42, 1]
__m128i comp = _mm_cmplt_epi32(input, swapped);                   // [0, -1, -1, 0]
comp = _mm_xor_si128(comp, _mm_set_epi32(-1, 0, -1, 0));          // [0, 0, -1, -1]
input = _mm_blendv_epi8(swapped, input, comp);                    // [5, 100, 1, 42]

在Ivy Bridge上，似乎是7微秒，需要2個CPU周期（吞吐量）。

如果需要，可以輕松將其移植到AVX2。