NEON：将 int8x16_t 拆包成一对 int16x8 并将一对 int16x8_t 打包成 int8x16_t

Posted 2023-02-16

【中文标题】NEON：将 int8x16_t 拆包成一对 int16x8 并将一对 int16x8_t 打包成 int8x16_t

【英文标题】：NEON: Unpacking int8x16_t into a pair of int16x8 & packing a pair of int16x8_t into a int8x16_t

【发布时间】：2019-08-05 17:39:23

【问题描述】：

我正在为我制作的算法的 arm64 实现 NEON 版本。

我面临的问题是：

- 如何将 int8x16 解压缩为两个 int16x8_t，这意味着字节有点“投射”到短裤？- 如何将这两个 @987654326 打包@回到int8x16_t？

我尝试这样做的原因是对几个矢量化短裤应用操作，不会溢出，最后将结果打包回int8x16_t。

这是我针对这个问题的 SSE2 实现：

SSE2 开箱：

__m128i a1 = _mm_srai_epi16(_mm_unpacklo_epi8(input, input), 8);
__m128i a2 = _mm_srai_epi16(_mm_unpackhi_epi8(input, input), 8);

SSE2 包装：

__m128i output = _mm_packs_epi16(a1, a2);

【问题讨论】：

您可能已经知道这一点，但对于 x86 SSE4.1，您将使用 pmovsx (cvtepi8_epi16(input)) 作为下半部分。您正在实施的操作是“符号扩展”，因此为将来的搜索者提及这一点很有帮助。

@PeterCordes 是的，我知道，但感谢您的精确，它总能提供帮助！

相关：Loading 8-bit values using NEON/ARM 表明 ARM SIMD 具有扩展的 add/sub，如果它可以满足您的要求，它可能比首先进行符号扩展更有效。

【参考方案1】：

你可以做到，例如像这样的内在函数：

#include <stdint.h>
#include <arm_neon.h>

void func(int8_t *buf) 
    int8x16_t vec = vld1q_s8(buf); // load 16x int8_t
    int16x8_t short1 = vmovl_s8(vget_low_s8(vec)); // cast the first 8x int8_t to int16_t
    int16x8_t short2 = vmovl_s8(vget_high_s8(vec)); // cast the last 8x int8_t to int16_t
    short1 = vaddq_s16(short1, short1); // Do operation on int16
    short2 = vaddq_s16(short2, short2);
    vec = vcombine_s8(vmovn_s16(short1), vmovn_s16(short2)); // Cast back to int8_t and combine the two vectors
    vst1q_s8(buf, vec); // Store

【讨论】：

感谢您的回答！真的很有帮助