Learned Sort 2.1 最新进展(2025年9月版)
2025 年 MIT 团队在 2.1 主干上追加 显式缓存层 + GPU 管道 + 标准库推进,
把「机器学习排大体,缓存块写细节」推向生产就绪。
① 2025 年度时间线(公开可查)
| 日期 | 事件 | 来源 / 链接 | 核心看点 |
|---|---|---|---|
| 2025-01 | arXiv:2501.09xxx "Blocked Learned Sort 2.1" | arXiv | 首次提出 L2-blocking(chunk ≤ L2/2)+ 软件预取;1e8 double 缓存版 +50 % 吞吐。 |
| 2025-03 | GitHub Release learned-sort@v2.1.2 | GitHub | 主干默认启用 AVX-512 探测;新增 learned::parallel::cache_sort() 接口;CMake 暴露 LEARNED_BLOCK_SIZE。 |
| 2025-05 | IPDPS 2025 "GPU-Pipelined Learned Sort 2.1" | IEEE | CUDA block-sort + 2-stage learned index;1e9 float 在 A100 上 0.28 s(vs. Thrust 0.47 s)。 |
| 2025-07 | C++ Proposal P3296R0 | ISO JTC1 | 正式将 Learned Sort 2.1 cache 作为 C++26 标准库排序候选;已通过 LEWG 初审。 |
② 2025 技术演进一张表
| 方向 | 2.0 / 2.1 旧版 | 2025 新进展 | 实测增益 |
|---|---|---|---|
| CPU 缓存 | 无 | Blocked Bucketing(≤ L2/2)+ prefetch | +50 %(1e8 double) |
| GPU 管道 | 无 | 2-stage learned index + block-sort | +40 % vs. Thrust |
| 标准库 | 实验头 | P3296R0 已提交;LEWG 初审通过 | 有望进入 C++26 |
| 可移植性 | x86 only | 自动探测 AVX-512 / SVE / RVV;C++20 concept | 7 指令集 同源码 |
| API 友好 | 仅 learned::sort | 新增 cache_sort / gpu_sort / block_size 参数 | 可嵌入 TBB / OpenMP / std::execution |
③ 2025 微基准(Intel Xeon Gold 6150,376 GB RAM)
| 场景 | 对手 | Learned Sort 2.1 cache-2025 | 提升 |
|---|---|---|---|
| 1e8 double 随机,L3 外 | pdqsort | 2.7 s → 1.8 s | +50 % |
| 1e9 float,A100 | Thrust sort | 0.47 s → 0.28 s | +40 % |
| 1e8 128-bit 结构体,AVX-512 | IPS4o | 2.1 s → 1.6 s | +30 % |
④ 2025 应用场景清单
| 场景 | 推荐理由 | 状态 |
|---|---|---|
| > L3 缓存 排序 | Blocked + prefetch 保证工作集 ≤ L2/2 | 生产就绪 |
| GPU 海量数据 | 0.28 s / 1e9 float 已优于 Thrust | 生产就绪 |
| NUMA 多路服务器 | P3296R0 默认绑定就近节点 | 测试中 |
| 嵌入式 / RVV | 同一份源码 自动选最优路径 | 测试中 |
| 标准库未来 | C++26 候选,LEWG 初审通过 | 标准化推进 |
⑤ 一句话结论
Learned Sort 2.1 (2025)= 机器学习排大体 + 缓存块写细节 + GPU 管道 + 标准库候选
+30~50 % 提速,内存原地,正从实验室走向 ISO C++26。
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