Intel CPU에서 빠른 접두사 합계 알고리즘을 개발하기 위해 SSE SIMD 명령어를 어떻게 사용할 수 있습니까?

Intel CPU의 SIMD 접두사 합계

질문:

SSE SIMD CPU를 사용하여 빠른 접두사 합 알고리즘 개발 지침.

답변:

최적의 솔루션에는 두 개의 병렬 패스가 ​​포함됩니다.

패스 1:

• SSE를 사용하여 부분합을 병렬로 계산합니다. SIMD.
• 각 부분 합에 대한 총합을 저장합니다.

패스 2:

• 다음 부분합으로 이전 부분합을 사용합니다. SIMD.

이점:

• 병렬화는 두 패스 모두에서 계산 시간을 줄여줍니다.
• 패스 2의 SIMD 최적화는 더욱 향상됩니다. 성능.

구현 참고 사항:

• 알고리즘의 시간 비용은 (n/m)*(1 1/w)로 추정됩니다. , 여기서 n은 배열 크기, m은 코어 수, w는 SIMD 너비입니다.
• 이 알고리즘은 순차 구현보다 빠르며 쿼드 코어 시스템에서 약 7배의 속도 향상 요소를 제공합니다.
• 대규모 어레이의 경우 데이터를 캐시에 유지하면서 청크를 순차적으로 청크하고 실행하여 두 번째 패스를 더욱 최적화할 수 있습니다.

코드 예:

__m128 scan_SSE(__m128 x) {
    x = _mm_add_ps(x, _mm_castsi128_ps(_mm_slli_si128(_mm_castps_si128(x), 4)));
    x = _mm_add_ps(x, _mm_shuffle_ps(_mm_setzero_ps(), x, 0x40));
    return x;
}

float pass1_SSE(float *a, float *s, const int n) {
    __m128 offset = _mm_setzero_ps();
    #pragma omp for schedule(static) nowait
    for (int i = 0; i 

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