Bagaimanakah Arahan SIMD SSE Boleh Mempercepatkan Pengiraan Jumlah Awalan Selari?

Menyelaraskan Jumlah Awalan dengan SSE SIMD

Melaksanakan algoritma jumlah awalan selari adalah penting untuk mengoptimumkan prestasi dalam pelbagai tugas pengiraan. Artikel ini menyiasat pendekatan jumlah awalan yang pantas dan cekap menggunakan arahan SIMD (Single Instruction Multiple Data) yang terdapat dalam CPU Intel.

SSE SIMD Acceleration

Untuk mempercepatkan jumlah awalan pengiraan, kita boleh memanfaatkan kuasa SSE (Streaming SIMD Extensions). Pas pertama algoritma boleh dioptimumkan dengan melakukan jumlah separa selari menggunakan SSE pada pasangan elemen. Pendekatan ini mengurangkan masa pemprosesan.

Pengoptimuman Lulus 2

Dalam laluan kedua, kami menyasarkan untuk menambah jumlah terkumpul daripada jumlah separa sebelumnya kepada jumlah separa semasa . Memandangkan nilai malar ditambah, kami boleh mengoptimumkan lagi operasi ini dengan SSE. Langkah ini meningkatkan kecekapan hantaran kedua.

Prestasi Keseluruhan

Untuk susunan n elemen dan lebar SIMD w, kos masa algoritma adalah lebih kurang ( n/m) * (1 1/w). Dengan empat teras dan lebar SIMD empat, kelajuan ke atas kod berjujukan adalah kira-kira 5n/16, atau kira-kira 3.2 kali lebih pantas.

Pengoptimuman Kes Khas

Secara khusus senario, adalah mungkin untuk menggunakan SIMD pada hantaran pertama dan kedua. Ini meningkatkan lagi prestasi, mengurangkan kos masa kepada 2n/(mw).

Pelaksanaan Kod

Kod yang disediakan menunjukkan pelaksanaan algoritma jumlah awalan selari dengan pengoptimuman SSE. Fungsi scan_omp_SSEp2_SSEp1_chunk mengambil tatasusunan a dan mengira jumlah terkumpul, menyimpannya dalam tatasusunan s.

Kod ini menyediakan pelaksanaan algoritma jumlah awalan yang sangat dioptimumkan, meningkatkan prestasi dengan ketara untuk tatasusunan besar. Kod ini termasuk pengoptimuman untuk hantaran pertama dan kedua, menggunakan arahan SSE untuk mempercepatkan pengiraan.

Atas ialah kandungan terperinci Bagaimanakah Arahan SIMD SSE Boleh Mempercepatkan Pengiraan Jumlah Awalan Selari?. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!