如何使用 AVX2 和 BMI2 进行基于动态掩模的高效左包装？

基于 AVX2 和 BMI2 的掩码有效打包左元素

在 AVX2 中，实现高效的左打包需要利用特定的指令和技术。一种方法是利用 AVX2 的 vpermps (_mm256_permutevar8x32_ps) 进行车道交叉变量改组，并利用 BMI2 的 pext（并行位提取）进行按位运算。

利用 BMI2 进行掩码生成

BMI2 的 pext 指令使能从位掩码中提取特定位，提供一种即时动态生成车道交叉洗牌控制数据的机制。这消除了对大型预先计算的查找表 (LUT) 的需要。

算法

算法涉及：

1. 提取压缩索引：使用pext，生成压缩位掩码，在整数寄存器的低位中包含所需的通道索引。
2. 解压缩压缩索引：为了解压缩压缩索引，使用了一系列移位和乘法。此步骤有效地复制每个位以填充其相应的字节，从而创建每字节索引掩码。
3. 生成随机播放掩码： 使用每字节索引掩码计算随机播放掩码。然后使用此掩码来使用 vpermps 控制车道交叉变量洗牌操作。

性能注意事项

这种方法的优点在于它能够动态生成车道交叉洗牌掩码，避免创建和存储大型 LUT。这种方法在掩码输入是动态的情况下可能是有利的。然而，值得注意的是，在 Zen 3 之前的 AMD CPU 上，pdep/pext 操作可能相对较慢，因此 128 位向量或基于 LUT 的方法等替代方法可能更适合此类架构。

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