__m512 (AVX512)로 수평 덧셈

Question

512 비트 AVX 레지스터에서 float로 수평 덧셈을 효율적으로 수행하는 방법 (단일 벡터의 항목을 함께 추가)? 128 및 256 비트 레지스터의 경우 _mm_hadd_ps 및 _mm256_hadd_ps를 사용하여 수행 할 수 있지만 _mm512_hadd_ps는 없습니다. 인텔 내장 설명서는 _mm512_reduce_add_ps 문서를 제공합니다. 실제로는 하나의 명령어에 해당하는 것은 아니지만 그 존재는 최적의 방법이 있음을 시사합니다. 그러나 GCC의 최신 스냅 샷과 함께 제공되는 헤더 파일에는 정의 된 것으로 보이지 않으며 정의를 찾을 수 없습니다. 그것은 Google과 함께합니다.

"hadd"는 _mm512_shuffle_ps 및 _mm512_add_ps로 에뮬레이션 될 수 있습니다. 또는 _mm512_extractf32x4_ps를 사용하여 512 비트 레지스터를 4 개의 128 비트 레지스터로 분리 할 수 ​​있지만 더 나은 기능이 누락되지 않도록하고 싶습니다.

Answer 1

인텔 컴파일러는

_mm512_reduce_add_ps  //horizontal sum of 16 floats 
_mm512_reduce_add_pd  //horizontal sum of 8 doubles 
_mm512_reduce_add_epi32 //horizontal sum of 16 32-bit integers 
_mm512_reduce_add_epi64 //horizontal sum of 8 64-bit integers 

그러나, 지금까지의 나는 당신이하고있는 것보다 더 많은 것을 얻을 수 있다고 생각하지 않도록 어쨌든 여러 지침으로 나누어 이들을 말할 수있는 다음과 같은 고유 할 정의 수평 금액을 가지고 AVX512 레지스터의 상단과 하단의 수평 합.

__m256 low = _mm512_castps512_ps256(zmm); 
__m256 high = _mm256_castpd_ps(_mm512_extractf64x4_pd(_mm512_castps_pd(zmm),1)); 

__m256d low = _mm512_castpd512_pd256(zmm); 
__m256d high = _mm512_extractf64x4_pd(zmm,1); 

__m256i low = _mm512_castsi512_si256(zmm); 
__m256i high = _mm512_extracti64x4_epi64(zmm,1); 

가로 합계를 얻으려면 sum = horizontal_add(low + high)을 입력하십시오.

static inline float horizontal_add (__m256 a) { 
    __m256 t1 = _mm256_hadd_ps(a,a); 
    __m256 t2 = _mm256_hadd_ps(t1,t1); 
    __m128 t3 = _mm256_extractf128_ps(t2,1); 
    __m128 t4 = _mm_add_ss(_mm256_castps256_ps128(t2),t3); 
    return _mm_cvtss_f32(t4);   
} 

static inline double horizontal_add (__m256d a) { 
    __m256d t1 = _mm256_hadd_pd(a,a); 
    __m128d t2 = _mm256_extractf128_pd(t1,1); 
    __m128d t3 = _mm_add_sd(_mm256_castpd256_pd128(t1),t2); 
    return _mm_cvtsd_f64(t3);   
} 

나는 Agner Fog's Vector Class Library과 Intel Instrinsics Guide online에서 모든 정보와 기능을 얻었다.

Answer 2

포스트는 내 질문에 대답 않는 내가, 체크 보손 Z를 줄 것이다,하지만 난 지침의 정확한 시퀀스에 따라 개선 될 수 있다고 생각 :

inline float horizontal_add(__m512 a) { 
    __m512 tmp = _mm512_add_ps(a,_mm512_shuffle_f32x4(a,a,_MM_SHUFFLE(0,0,3,2))); 
    __m128 r = _mm512_castps512_ps128(_mm512_add_ps(tmp,_mm512_shuffle_f32x4(tmp,tmp,_MM_SHUFFLE(0,0,0,1)))); 
    r = _mm_hadd_ps(r,r); 
    return _mm_cvtss_f32(_mm_hadd_ps(r,r)); 
}