Код SIMD для Exponentiation

StackOverflow https://stackoverflow.com/questions/4012551

  •  26-09-2019
  •  | 
  •  

Вопрос

Я использую SIMD, чтобы вычислить быстрый результат экспоненции. Я сравниваю время с кодом без SIMD. Эффективность реализуется с использованием квадратного и умноженного алгоритма.

Обычный (не-SIMD) версия кода: 

b = 1;  
for (i=WPE-1; i>=0; --i){  
    ew = e[i];  
    for(j=0; j<BPW; ++j){  
        b = (b * b) % p;  
        if (ew & 0x80000000U)  b = (b * a) % p;  
        ew <<= 1;  
    }  
}

SIMD версия: 

   B.data[0] = B.data[1] = B.data[2] = B.data[3] = 1U;  
   P.data[0] = P.data[1] = P.data[2] = P.data[3] = p;  
   for (i=WPE-1; i>=0; --i) {  
      EW.data[0] = e1[i]; EW.data[1] = e2[i]; EW.data[2] = e3[i]; EW.data[3] = e4[i];  
      for (j=0; j<BPW;++j){  
         B.v *= B.v; B.v -= (B.v / P.v) * P.v;  
         EWV.v = _mm_srli_epi32(EW.v,31);  
         M.data[0] = (EWV.data[0]) ? a1 : 1U;  
         M.data[1] = (EWV.data[1]) ? a2 : 1U; 
         M.data[2] = (EWV.data[2]) ? a3 : 1U; 
         M.data[3] = (EWV.data[3]) ? a4 : 1U;  
         B.v *= M.v; B.v -= (B.v / P.v) * P.v;  
         EW.v = _mm_slli_epi32(EW.v,1);  
      }  
   }

Проблема - это хотя это вычисляется правильно, версия SIMD требует больше времени, чем версия Non-Simd.

Пожалуйста, помогите мне отладить причины. Любые предложения по кодированию SIMD также приветствуются.

Спасибо и пожелание, Anup.

Это было полезно?

Решение

Все функции в циклах должны быть функциями SIMD, не только два. Время, предпринимаемое для установки аргументов для ваших 2 функций, менее оптимальна, то ваш исходный пример (который, скорее всего, оптимизирован компилятором)

Другие советы

Контур SIMD для 32 битных данных INT обычно выглядит что-то подобное:

for (i = 0; i < N; i += 4)
{
    // load input vector(s) with data at array index i..i+3
    __m128 va = _mm_load_si128(&A[i]);
    __m128 vb = _mm_load_si128(&B[i]);

    // process vectors using SIMD instructions (i.e. no scalar code)
    __m128 vc = _mm_add_epi32(va, vb);

    // store result vector(s) at array index i..i+3
    _mm_store_si128(&C[i], vc);
}

Если вы обнаружите, что вам нужно перемещаться между скалярным кодом и CEMD-кодом в цикле, вы, вероятно, ничего не получите от оптимизации SIMD.

Большая часть навыков в программировании SIMD происходит от поиска способов сделать ваш алгоритм работать с ограниченным количеством поддерживаемых инструкций и типов данных, которые предоставляет данную архитектуру SIMD. Вам часто нужно использовать априори Знание ваших данных.

Лицензировано под: CC-BY-SA с атрибуция
Не связан с StackOverflow
scroll top