omp simd的多维数组对齐

Question

如果我理解omp simd 构造的aligned 子句，它指的是整个数组的对齐方式。

它如何用于多维数组？假设

ni = 131; nj = 137; nk = 127

!allocates  arr(1:131,1:137,1:127) aligned to 64-bytes
call somehow_allocate_aligned(arr, [ni,nj,nk], 64)

!$omp parallel do collapse(2)
do k = 1, nk
  do j = 1, nj

    call some_complicated_subroutine(arr(:,j,k))

    !$omp simd aligned(arr:64)
    do i = 1, ni
      arr(i,j,k) = some arithmetic expression involving arr(i,j,k)
    end do
  end do
end do
!$omp end parallel do

尽管内部循环的迭代从arr(1,j,k) 开始，但这是指示数组对齐的正确方法吗？

编译器如何使用该信息来推断有关内部循环子数组的对齐方式？

如果运行时大小更好（比如 128、128、128）对性能有影响吗？

Answer 1

这里有解释，幻灯片 160-165：http://irpf90.ups-tlse.fr/files/parallel_programming.pdf

你应该

1) 对齐数组

2) 使用填充强制所有列对齐：您的第一个维度（在 allocate 语句中指定）应该是元素数量的倍数，以达到 16、32 或 64 字节边界，具体取决于指令设置。

例如，对于一个 99x29x200 矩阵，其 AVX 指令集（32 字节对齐）为双精度（8 字节/元素），您应该这样做

n = 99
l = 29
m=200

delta_n = mod(n,32/8)
if (delta_n == 0) then
  n_pad = n
else
  n_pad = n-delta_n+32/8
end if

allocate( A(n_pad,l,m) )
!DIR$ ATTRIBUTES ALIGN : 32 :: A

do k=1,m
  do j=1,l
    !$OMP SIMD
    do i=1,n
      A(i,j,k) = ...
    end do
  end do
end do

您可以使用 C 预处理器制作可移植代码，替换前面示例中的 32 和 8。

注意：对数组使用诸如 B=A 之类的语句时要小心，因为物理维度与逻辑维度不对应。好的做法是将边界设置为 B(1:n,1:l,1:m) = A(1:n,1:l,1:m)，因为如果您更改物理尺寸，它仍然可以工作。