SSE-Reduktion von Float-Vektor

Question

Wie kann ich Summenelemente (Reduktion) von Float-Vektor mit sse-intrinsics bekommen?

Einfache Seriencode:

void(float *input, float &result, unsigned int NumElems) 
{ 
    result = 0; 
    for(auto i=0; i<NumElems; ++i) 
     result += input[i]; 
} 

Answer 1

Normalerweise erzeugen Sie 4 Teilsummen in der Schleife und dann nur horizontal nach der Schleife über die 4 Elemente zusammenzufassen, z.B.

#include <cassert> 
#include <cstdint> 
#include <emmintrin.h> 

float vsum(const float *a, int n) 
{ 
    float sum; 
    __m128 vsum = _mm_set1_ps(0.0f); 
    assert((n & 3) == 0); 
    assert(((uintptr_t)a & 15) == 0); 
    for (int i = 0; i < n; i += 4) 
    { 
     __m128 v = _mm_load_ps(&a[i]); 
     vsum = _mm_add_ps(vsum, v); 
    } 
    vsum = _mm_hadd_ps(vsum, vsum); 
    vsum = _mm_hadd_ps(vsum, vsum); 
    _mm_store_ss(&sum, vsum); 
    return sum; 
} 

Hinweis: für das obige Beispiel a muss 16 Byte ausgerichtet sein und n muss ein Vielfaches von 4 sein, wenn die Ausrichtung der a kann dann nicht _mm_loadu_ps statt _mm_load_ps verwenden garantiert werden. Wenn n nicht garantiert ein Vielfaches von 4 ist, fügen Sie am Ende der Funktion eine Skalarschleife hinzu, um alle verbleibenden Elemente zu akkumulieren.