/d2vzeroupper MSVC 编译器优化标志在做什么？

Question

/d2vzeroupper MSVC 编译器优化标志在做什么？

我正在阅读此编译器选项快速参考指南 对于 AMD 的 Epyc CPU：https://developer.amd.com/wordpress/media/2020/04/Compiler%20Options%20Quick%20Ref%20Guide%20for%20AMD%20EPYC%207xx2%20Series%20Processors.pdf

对于 MSVC，要“针对 64 位 AMD 处理器进行优化”，他们建议启用 /favor:AMD64 /d2vzeroupper。

/favor:AMD64 所做的很清楚，MSVC 文档中有相关文档。但我似乎在互联网上的任何地方都找不到/d2vzeroupper，任何地方都没有文档。它在做什么？

Answer 1

TL;DR：当使用 /favor:AMD64 时添加 /d2vzeroupper 以避免 SSE 代码在当前 AMD CPU 和 Intel CPU 上的性能非常差。

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通常/d1... 和/d2... 是用于调整编译器行为的“秘密”（未记录）MSVC 选项。 /d1... 适用于编译器前端，/d2... 适用于编译器后端。

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/d2vzeroupper 启用编译器生成的vzeroupper 指令

更多信息请参见Do I need to use _mm256_zeroupper in 2021?。

通常是默认设置。您可以通过/d2vzeroupper- 禁用它。见这里：https://godbolt.org/z/P48crzTrb

/favor:AMD64 开关抑制了vzeroupper，所以/d2vzeroupper 启用它。

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原因：当前 AMD 优化指南（可从AMD site 获得；直接pdf 链接）建议：

2.11.6 混合 AVX 和 SSE

当 SSE 和 AVX 指令的高 128 位混合使用时，会有很大的损失。 YMM 寄存器包含非零数据。向任一方向过渡都会导致微故障 溢出或填充所有 16 个 YMM 寄存器的高 128 位。大约有100个周期 惩罚信号和处理此故障。为了避免这种惩罚，VZEROUPPER 或 VZEROALL 转换时应使用指令清除所有 YMM 寄存器的高 128 AVX 代码转 SSE 或未知代码

较旧的 AMD 处理器不需要 vzeroupper，因此 /favor:AMD64 对其进行了优化，尽管会惩罚 Intel CPU。来自MS docs：

/favor:AMD64

（仅限 x64）为支持 64 位扩展的 AMD Opteron 和 Athlon 处理器优化生成的代码。优化后的代码可以在所有 x64 兼容平台上运行。使用 /favor:AMD64 生成的代码可能会导致支持 Intel64 的 Intel 处理器的性能下降。