Dlaczego nie należy uzyskiwać bezpośredniego dostępu do pól __m128i?

Question

czytałem this on MSDN, i mówi

Nie należy korzystać bezpośrednio z pola __m128i. Możesz jednak zobaczyć te typy w debugerze. Zmienna typu __m128i mapuje do rejestrów XMM [0-7].

Jednak nie wyjaśnia, dlaczego. Dlaczego to jest? Na przykład, jest następujący „złe”:

void func(unsigned short x, unsigned short y) 
{ 
    __m128i a; 
    a.m128i_i64[0] = x; 

    __m128i b; 
    b.m128i_i64[0] = y; 

    // Now do something with a and b ... 
} 

Zamiast robić przypisania jak w powyższym przykładzie, należy użyć jakiegoś load funkcji?

Answer 1

Dziedzina m128i_i64 i rodzina to rozszerzenia specyficzne dla kompilatora firmy Microsoft. Nie istnieją w większości innych kompilatorów.

Niemniej jednak są przydatne do testowania.

---

Prawdziwym powodem unikania ich użycia jest wydajność. Sprzęt nie może efektywnie uzyskać dostępu do poszczególnych elementów wektora SIMD.

• Brak instrukcji pozwalających na bezpośredni dostęp do poszczególnych elementów. (SSE4.1 ma, ale wymaga stałego indeksu kompilacji).
• Przechodzenie przez pamięć może spowodować bardzo dużą karę z powodu awarii store forwarding.

AVX i AVX2 nie rozszerzają instrukcji SSE4.1, aby umożliwić dostęp do elementów w 256-bitowym wektorze. I o ile mogę powiedzieć, AVX512 nie będzie go miał dla 512-bitowych wektorów.

Podobnie zestaw nieodłączny (na przykład _mm256_set_pd()) cierpi na ten sam problem. Są one implementowane jako seria operacji losowania danych. Lub przechodząc przez pamięć i przejmując stoiska ze sprzętem do przechowywania.

---

Które nasuwa się pytanie: Czy istnieje skuteczny sposób, aby wypełnić wektor SIMD z skalarnych komponentów? (lub oddzielić wektor SIMD na składniki skalarne)

Krótka odpowiedź: Niezupełnie. Kiedy używasz SIMD, oczekuje się, że wykonasz dużo pracy w wektorze. Więc narzut inicjalizacji nie powinien mieć znaczenia.