Wie implementiert man log2(__m256d) effizient in AVX2 ohne die Compiler-Abhängigkeiten von Intel?-C++-php.cn

Heim

Backend-Entwicklung

C++

Wie implementiert man log2(__m256d) effizient in AVX2 ohne die Compiler-Abhängigkeiten von Intel?

Patricia Arquette

Dec 15, 2024 pm 12:03 PM

How to Efficiently Implement log2(__m256d) in AVX2 without Intel's Compiler Dependencies?

Effiziente Implementierung von log2(__m256d) in AVX2

Im Kontext von AVX2 ist die Funktion __m256d _mm256_log2_pd (__m256d a) von Intel nicht mit anderen Compilern außer Intel und kompatibel weist Berichten zufolge eine verringerte Leistung auf AMD-Prozessoren auf. Um dieses Problem anzugehen, untersuchen wir eine alternative Implementierung, die Effizienz und umfassende Kompatibilität bietet.

Strategien für die log2-Approximation

Typischerweise wird log2(ab) als log2(a) log2 berechnet (B). Da a durch eine 2^Exponent Mantisse dargestellt wird, vereinfacht sich die Berechnung zum Exponenten log2(Mantisse). Der begrenzte Mantissenbereich (1,0 bis 2,0) ermöglicht eine maßgeschneiderte Polynomnäherung zur Berechnung von log2(Mantisse).

Polynomnäherung

Taylor-Reihenentwicklungen werden üblicherweise als Ausgangspunkte für Koeffizienten verwendet, aber Zur Minimierung von Fehlern im Zielbereich wird eine Minimax-Anpassung empfohlen. Für eine höhere Genauigkeit um Werte nahe 1,0 kann Mantisse-1,0 als Polynomeingabe verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit eines konstanten Termes entfällt.

Überlegungen zur Genauigkeit

Der gewünschte Genauigkeitsgrad beeinflusst die Implementierungsauswahl . Eine höhere Genauigkeit geht aufgrund zusätzlicher Rechenschritte typischerweise auf Kosten der Geschwindigkeit. Die VCL-Bibliothek von Agner Fog bietet hochpräzise Funktionen, verwendet jedoch komplexe Techniken, die möglicherweise nicht für alle Anwendungen unbedingt erforderlich sind.

VCL-Algorithmus für log2

Die log2-Funktion von VCL umfasst die folgenden Schritte:

Extrahieren und Konvertieren der Exponentenbits in einen Float.
Anpassen der Mantisse zu [0,5, 1,0) oder (0,5, 1,0], gefolgt von einer Subtraktion um 1,0.
Anwenden einer polynomialen Näherung, um log(x) um x=1,0 zu berechnen, unter Verwendung eines einzelnen Polynoms 5. Ordnung ( double) oder ein Verhältnis zweier Polynome 5. Ordnung (Float).
Addieren exponent polynomial_ approx_log(mantisse), um das Endergebnis zu erhalten.

Schritte zur Verbesserung der Genauigkeit und Geschwindigkeit

Um die Genauigkeit zu verbessern:

Erwägen Sie die Verwendung eines genaueren Polynomnäherung.
Subtraktion um 1,0 vermeiden (als Mantisse belassen). - 1,0), um mögliche Präzisionsverluste zu reduzieren.

Um die Geschwindigkeit zu optimieren:

Verwenden Sie abgeschnittene Polynomnäherungen mit weniger Termen.
Verwenden Sie vektorisierte Anweisungen zur Verarbeitung mehrere Werte gleichzeitig.
Vermeiden Sie unnötige Prüfungen für Sonderfälle (z. B. Unterlauf, Überlauf, Denormal), wenn bekannt ist, dass die Eingabewerte endlich und positiv sind.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWie implementiert man log2(__m256d) effizient in AVX2 ohne die Compiler-Abhängigkeiten von Intel?. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!

Stellungnahme

Der Inhalt dieses Artikels wird freiwillig von Internetnutzern beigesteuert und das Urheberrecht liegt beim ursprünglichen Autor. Diese Website übernimmt keine entsprechende rechtliche Verantwortung. Wenn Sie Inhalte finden, bei denen der Verdacht eines Plagiats oder einer Rechtsverletzung besteht, wenden Sie sich bitte an admin@php.cn

Verwandter Artikel

C# vs. c: Eine vergleichende Analyse der ProgrammiersprachenMay 04, 2025 am 12:03 AM

Die Hauptunterschiede zwischen C# und c sind Syntax, Speicherverwaltung und Leistung: 1) C# Syntax ist modern, unterstützt Lambda und Linq und C hält C -Funktionen und unterstützt Vorlagen. 2) C# verwaltet den Speicher automatisch, C muss manuell verwaltet werden. 3) C -Leistung ist besser als C#, aber auch die C# -Leistung wird optimiert.

Erstellen von XML -Anwendungen mit C: Praktische BeispieleMay 03, 2025 am 12:16 AM

Sie können die Bibliotheken TinyXML, PugixML oder LIBXML2 verwenden, um XML -Daten in C. 1) XML -Dateien zu verarbeiten: Verwenden Sie DOM- oder SAX -Methoden, DOM ist für kleine Dateien geeignet und SAX ist für große Dateien geeignet. 2) XML -Datei generieren: Konvertieren Sie die Datenstruktur in das XML -Format und schreiben Sie in die Datei. In diesen Schritten können XML -Daten effektiv verwaltet und manipuliert werden.

XML in C: Umgang mit komplexen DatenstrukturenMay 02, 2025 am 12:04 AM

Die Arbeit mit XML -Datenstrukturen in C kann die Bibliothek mit TinyXML oder Pugixml verwenden. 1) Verwenden Sie die PugixML -Bibliothek, um XML -Dateien zu analysieren und zu generieren. 2) Behandeln Sie komplexe verschachtelte XML -Elemente wie Buchinformationen. 3) Optimieren Sie den XML -Verarbeitungscode und es wird empfohlen, effiziente Bibliotheken und Streaming -Parsen zu verwenden. In diesen Schritten können XML -Daten effizient verarbeitet werden.

C und Leistung: Wo es noch dominiertMay 01, 2025 am 12:14 AM

C dominiert immer noch die Leistungsoptimierung, da die Leistungsverwaltung und die effizienten Ausführungsfunktionen auf niedrigem Level für Spielentwicklung, Finanztransaktionssysteme und eingebettete Systeme unverzichtbar machen. Insbesondere manifestiert es sich als: 1) In der Spieleentwicklung machen Cs Memory Management und effiziente Ausführungsfunktionen von C die bevorzugte Sprache für die Entwicklung der Spiele-Engine. 2) In Finanztransaktionssystemen gewährleisten die Leistungsvorteile von C eine extrem geringe Latenz und einen hohen Durchsatz. 3) In eingebetteten Systemen machen Cs niedrigem Speichermanagement und effiziente Ausführungsfunktionen es in ressourcenbeschränkten Umgebungen sehr beliebt.

C XML Frameworks: Wählen Sie das richtige für Sie ausApr 30, 2025 am 12:01 AM

Die Auswahl des C XML -Frameworks sollte auf Projektanforderungen basieren. 1) TinyXML ist für ressourcenbezogene Umgebungen geeignet, 2) Pugixml ist für Hochleistungsanforderungen geeignet, 3) Xerces-C unterstützt eine komplexe XMLSchema-Überprüfung, Leistung, Benutzerfreundlichkeit und Lizenzen müssen bei der Auswahl berücksichtigt werden.

C# vs. C: Auswählen der richtigen Sprache für Ihr ProjektApr 29, 2025 am 12:51 AM

C# eignet sich für Projekte, die Entwicklungseffizienz und Type -Sicherheit erfordern, während C für Projekte geeignet ist, die eine hohe Leistung und Hardwarekontrolle erfordern. 1) C# bietet Müllsammlung und LINQ, geeignet für Unternehmensanwendungen und Windows -Entwicklung. 2) C ist bekannt für seine hohe Leistung und die zugrunde liegende Kontrolle und wird häufig bei der Programmierung von Spielen und Systemen verwendet.

So optimieren Sie den CodeApr 28, 2025 pm 10:27 PM

C -Codeoptimierung kann durch die folgenden Strategien erreicht werden: 1. Verwalten Sie den Speicher für die Optimierung manuell; 2. Schreiben Sie Code, der den Compiler -Optimierungsregeln entspricht; 3. Wählen Sie geeignete Algorithmen und Datenstrukturen aus; 4. Verwenden Sie Inline -Funktionen, um den Call Overhead zu reduzieren. 5. Template Metaprogrammierung anwenden, um zur Kompilierungszeit zu optimieren. 6. Vermeiden Sie unnötiges Kopieren, verwenden Sie bewegliche Semantik- und Referenzparameter. 7. Verwenden Sie const korrekt, um die Compiler -Optimierung zu unterstützen. 8. Wählen Sie geeignete Datenstrukturen wie std :: vector aus.

Wie verstehe ich das volatile Schlüsselwort in C?Apr 28, 2025 pm 10:24 PM

Das volatile Schlüsselwort in C wird verwendet, um den Compiler darüber zu informieren, dass der Wert der Variablen außerhalb der Codekontrolle geändert werden kann und daher nicht optimiert werden kann. 1) Es wird häufig zum Lesen von Variablen verwendet, die durch Hardware- oder Interrupt -Dienstprogramme wie Sensorstatus geändert werden können. 2) Flüchtige kann Multi-Thread-Sicherheit nicht garantieren und sollte Mutex-Schlösser oder Atomoperationen verwenden. 3) Die Verwendung von volatilen kann zu geringfügigen Leistung führen, um die Programmkorrektheit zu gewährleisten.

See all articles