主要观点:探讨了 SIMD 函数,包括其定义、使用、参数类型、编译器支持限制、提供自定义向量实现等方面。
关键信息:
- SIMD 函数可处理多个数据,如
double sin(double angle)
的向量版本double[4] sin(double angle[4])
或__m256d sin(__m256d)
。 - 有两种类型的向量函数,文中主要讨论编译器可自动向量化循环的类型。
- 可通过自定义编译器 pragmas 或 OpenMP pragmas 声明和定义向量函数,且在声明和定义处有差异。
- 函数参数有
variable
(默认,各车道值任意)、uniform
(各车道值相同)、linear
(各车道值线性)等类型。 - 有
inbranch
和notinbranch
属性用于控制函数在分支中的行为。 - 编译器支持有限,如 clang20 不支持
#pragma omp declare simd
,GCC15.1 支持。 - 编译器生成的向量函数实现可能低效,如 GCC 常将向量函数实现为标量函数重复多次。
- 可使用 intrinsics 提供自定义向量实现,但无标准 OMP 方式,需深入了解编译器相关细节。
重要细节: - 示例代码如计算连续或任意 4 列的向量函数
sum_column
,以及sin
函数的不同版本。 - 向量函数名的编码规则,如
_ZGV
表示向量前缀,b/c/d/e
表示目标 ISA 等。 - 覆盖向量函数时需注意声明和定义的位置及相关参数,如
#pragma omp declare simd
和extern "C"
等。 - 函数内联在处理向量函数时的注意事项及使用
-flto
标志。 - GCC 向量函数功能存在的一些问题,如自动向量化效率低、特定条件下不生成向量调用等。
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