루프 사용 SSE에서이 문제를 최적화 할 수있는 사람이 있습니까?

Question

나는 여러 번 실행 루프를 가지고 있고, 많은 시간을 비용 :

이 코드를 최적화 한

for (int z=0; z<temp; z++) 
{ 
    float findex= a + b * A[z]; 
    int iindex = findex ; 
    outArray[z] += inArray[iindex] + (findex - iindex) * (inArray[iindex+1] - inArray[iindex]); 
    a++; 
} 

하지만, 더 성능 향상이 없습니다! 어쩌면 내 SSE 코드가 좋지 않을 수도 있습니다.

Answer 1

restrict 키워드를 inArray 및 outArray에서 사용해보십시오. 그렇지 않으면 컴파일러는 inArray이 == outArray 일 수 있다고 가정해야합니다. 이 경우 병렬화가 불가능합니다.

Answer 2

루프는 outArray[z]에 쓸 때 루프 종속성이 있습니다. CPU가 한 번에 두 개 이상의 부동 소수점 합을 처리 할 수 ​​있지만 현재 루프에서는 outArray[z]의 합계 만 허용됩니다. 이 문제를 해결하려면 루프를 해제해야합니다. SIMD의 측면에서

for (int z=0; z<temp; z+=2) { 
    float findex_v1 = a + b * A[z]; 
    int iindex_v1 = findex_v1; 
    outArray[z] += inArray[iindex_v1] + (findex_v1 - iindex_v1) * (inArray[iindex_v1+1] - inArray[iindex_v1]); 

    float findex_v2 = (a+1) + b * A[z+1]; 
    int iindex_v2 = findex_v2; 
    outArray[z+1] += inArray[iindex_v2] + (findex_v2 - iindex_v2) * (inArray[iindex_v2+1] - inArray[iindex_v2]); 
    a+=2; 
} 

문제는 당신이 inArray[iindex_v1]에 액세스 할 때 비 연속 데이터를 수집해야한다는 것입니다. AVX2에는 수집 지침이 있지만 사용하지 않았습니다. 그렇지 않으면 SIMD없이 모임을하는 것이 가장 좋습니다. z에 액세스하는 모든 작업은 인접한 메모리에 액세스하므로 쉽게 작업 할 수 있습니다. 푸시 코드 (언 롤링하지 않음)는 다음과 같이 표시됩니다.

int indexa[4]; 
float inArraya[4]; 
float dinArraya[4]; 
int4 a4 = a + float4(0,1,2,3); 
for (int z=0; z<temp; z+=4) { 
    //use SSE for contiguous memory 
    float4 findex4 = a4 + b * float4.load(&A[z]); 
    int4 iindex4 = truncate_to_int(findex4); 

    //don't use SSE for non-contiguous memory 
    iindex4.store(indexa);  
    for(int i=0; i<4; i++) { 
     inArraya[i] = inArray[indexa[i]]; 
     dinArraya[i] = inArray[indexa[i+1]] - inArray[indexa[i]]; 
    } 
    //loading from and array right after writing to it causes a CPU stall 
    float4 inArraya4 = float4.load(inArraya); 
    float4 dinArraya4 = float4.load(dinArraya); 

    //back to SSE 
    float4 outArray4 = float4.load(&outarray[z]); 
    outArray4 += inArray4 + (findex4 - iindex4)*dinArray4; 
    outArray4.store(&outArray[z]); 
    a4+=4;  
}