Swift SIMD 或 Accelerate Sum UInt32

Posted 2023-02-16

【中文标题】Swift SIMD 或 Accelerate Sum UInt32

【英文标题】：Swift SIMD or Accelerate Sum UInt32

【发布时间】：2016-12-21 07:50:37

【问题描述】：

是否有用于 Accelerate 或其他地方的内置工具，用于使用加速向量运算对 UInt32 数组求和？

【问题讨论】：

据我从***.com/questions/5567517/… 了解到，没有这样的函数可以直接对整数数组进行操作。

【参考方案1】：

我想你想加速一个功能，比如

func scalarsum (_ test_array: [UInt32]) -> UInt32 
   var result : UInt32 = 0
   for x in test_array 
     result = result &+ x
   
   return result

所以也许你可以写一些复杂的东西……

func simdsum (_ test_array: [UInt32]) -> UInt32 
   var tmpvector=uint4(0)
   // assume test_array.count is divisible by four
   let limit = test_array.count/4
   for i in 0..<limit 
     let thisvector = uint4(test_array[4*i],test_array[4*i+1],test_array[4*i+2],test_array[4*i+3])
     tmpvector = tmpvector &+ thisvector
   
   return tmpvector[0] + tmpvector[1] + tmpvector[2] + tmpvector[3]

不过，让我们看看 swift 为第一个函数生成了什么...

simdsum[0x100001070] <+448>: movdqu 0x20(%rcx,%rdi,4), %xmm2 simdsum[0x100001076] <+454>: movdqu 0x30(%rcx,%rdi,4), %xmm3 (...) simdsum[0x10000107c] <+460>: paddd %xmm2, %xmm0 simdsum[0x100001080] <+464>: paddd %xmm3, %xmm1

啊！啊! Swift 足够聪明，可以将总和向量化。

所以简短的回答是，如果您尝试在 Swift 中使用 SIMD 指令手动设计求和函数，您可能是在浪费时间……编译器会自动为您完成这项工作。

在https://github.com/lemire/Code-used-on-Daniel-Lemire-s-blog/tree/master/extra/swift/simdsum查看更多代码

【讨论】：

编译器也会对array.reduce(0, &+)进行向量化；我认为甚至没有太多理由编写函数。 ?（也就是说，可以比编译器更好地处理对齐和边缘；如果您的数组通常很小，这将产生显着的加速，但代价是编写显式矢量代码。对于典型的长度 > 128 左右，差异将是最小的）。

“我认为没有太多理由去写一个函数。” -> 点了​​，但是，当然，这与我所说的并不矛盾。