AVX2和BMI2指令如何基於遮罩優化左包裝？

使用AVX2 和BMI2 基於掩碼進行高效左打包

在AVX2 中，我們可以利用車道vpermps (_mm256_permute8x32_ps交叉可變洗牌。此外，BMI2 為我們提供了 pext（平行位提取），使我們能夠執行對我們的問題至關重要的位元提取操作。

演算法：

1. 開始儲存壓縮 3 位元索引的常數 ([7 6 5 4 3 2 1 0])。
2. 使用 pext 將所需索引提取到連續序列中。
3. 產生一個掩碼，其中每一位對應一個索引位元組（每個位元組解包一個索引）。
4. 複製掩碼中的每個位元以填充其對應的位元組。
5. 使用以下方法從身分洗牌中提取所需的索引pext。
6. 將索引位元組轉換為 32 位元整數。
7. 使用 vpermps 基於 32 位元索引向量執行 shuffle。

代碼實現：

#include <stdint.h>
#include <immintrin.h>

__m256 compress256(__m256 src, unsigned int mask)
{
  uint64_t expanded_mask = _pdep_u64(mask, 0x0101010101010101);
  expanded_mask *= 0xFF;
  const uint64_t identity_indices = 0x0706050403020100;
  uint64_t wanted_indices = _pext_u64(identity_indices, expanded_mask);

  __m128i bytevec = _mm_cvtsi64_si128(wanted_indices);
  __m256i shufmask = _mm256_cvtepu8_epi32(bytevec);

  return _mm256_permutevar8x32_ps(src, shufmask);
}

優點：

• 使用立即常量並避免內存負載。
• 簡單和

缺點：

• 由於pdep/pext 效能較慢，在Zen 3 之前的AMD CPU 上可能會較慢。

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