真正基础的 SSE答案

【问题标题】：Really basic SSE真正基础的 SSE
【发布时间】：2011-12-20 00:59:18
【问题描述】：

我有一个非常简单的程序，我正在尝试提高性能。我知道会有所帮助的一种方法是利用 SSE3（因为我正在工作的机器支持这一点），但我完全不知道如何做到这一点。下面是一段代码sn-p(c++)：

int sum1, sum2, sum3, sum4;
for (int i=0; i<length; i+=4) {
  for (int j=0; j<length; j+=4) {
    sum1 = sum1 + input->value[i][j];
    sum2 = sum2 + input->value[i+1][j+1];
    sum3 = sum3 + input->value[i+2][j+3];
    sum4 = sum4 + input->value[i+3][j+4];    
  {
}

我已经阅读了一些关于这个的内容，并且理解了这个想法，但我完全不知道如何实现这个。有人可以帮我吗？我认为这很简单，尤其是对于我的简单程序，但有时入门是最难的部分。

谢谢！

【问题讨论】：

标签： c++ performance optimization sse sse3

【解决方案1】：

其实，在你的情况下，事情并没有那么简单。就目前而言，您的代码不能可矢量化。（至少不是没有显着的循环转换）

这样做的原因是您正在更改索引i 以及内部循环内部。由于内存位置不再相邻并且位于矩阵的不同行中，因此打破了能够矢量化 j 迭代的任何机会。（因为您似乎在对角线下运行矩阵）

但是，我感觉您正在尝试总结矩阵中的所有元素，并且您实际上希望您的循环是这样的（并且您也有许多错别字）：

int sum1 = 0, sum2 = 0, sum3 = 0, sum4 = 0;
for (int i=0; i<length; i++) {
  for (int j=0; j<length; j+=4) {
    sum1 = sum1 + input->value[i][j];
    sum2 = sum2 + input->value[i][j+1];
    sum3 = sum3 + input->value[i][j+2];
    sum4 = sum4 + input->value[i][j+3];    
  }
}

int total = sum1 + sum2 + sum3 + sum4;

如果这是您想要的，那么它是非常可矢量化的。在使用内部函数的 C/C++ 中，这可以仅使用 SSE2 完成如下：

__m128i sum = _mm_setzero_si128();
for (int i=0; i<length; i++) {
  for (int j=0; j<length; j+=4) {
    __m128i val = _mm_load_si128(&input->value[i][j]);
    sum = _mm_add_epi32(sum,val);
  }
}

请注意，对齐限制将适用。通过进一步展开循环可以获得更多的加速。

【讨论】：