Skip to Content

Про AVX и ISPC

ЧТ, 09/29/2011 - 11:52 — lexa

Разработчики Intel SPMD Program Compiler, который в этом блоге уже несколько раз поминался, выпустили версию 1.0.9 в которой

=== v1.0.9 === (26 September 2011)

The binary release of v1.0.9 is the first that supports AVX code generation. Two targets are provided: "avx", which runs with a programCount of 8, and "avx-x2" which runs 16 program instances simultaneously.

Честь им за это и хвала, мои попытки (не слишком настойчивые) самостоятельно собрать ISPC с LLVM3 так и не увенчались успехом, то какие-то ошибки в LLVM-овских H-файлах, то не линкуется, не больно то и хотелось.

Так как предыдущие тесты никуда не делись, я их переделал с новым ISPC, как с SSE4, так и с AVX.

Программа, естественно, та же самая: гамма-преобразование в духе sRGB, с линейным участком в начале и степенным в конце. Повторю ее тут еще раз:

  1. export void srgb_ispc(uniform float in[], reference uniform float out[])
  2.     {
  3.        for(uniform int i = 0; i < DATA_SIZE; i+=programCount)
  4.        {
  5.             float val = in[i+programIndex];
  6.             bool b = val <=0.0031308;
  7.             if(all(b))
  8.                out[i+programIndex] = 12.92*val;
  9.             else if(!any(b))
  10.                out[i+programIndex] = (1.055)*pow(val,1.0/2.4)-0.055;
  11.             else
  12.                out[i+programIndex] = b? 12.92*val:(1.055)*pow(val,1.0/2.4)-0.055;  
  13.        }
  14.     }
Получаем:
  1. --target=sse4x2: 706 Mb/sec для стандартной математики и 712 Mb/sec для --math-lib=fast (отличается длиной полинома у pow()). Стало помедленнее, чем в версии 1.0 (где было 730 с fast math), в причинах я не стал разбираться.
  2. --target=avx: 914 Mb/sec и 984 Mb/sec для --math-lib=default/fast.
  3. --target=avx-x2: 1242 Mb/sec и 1246 Mb/sec
Для сравнения, интеловский C++ компилятор с включенной векторизацией цикла: 530Mb/sec для SSE4 и 720 для AVX (весь пар тоже уходит в возведение в степень, 4-way и 8-way SVML).

И вообще, мне порождаемый ISPC код скорее нравится. Конечно, тамошняя математика инлайнится и поэтому громоздка, но для чтения глазом можно --math-lib=svml сказать.

Конечно, нужно пользоваться векторными предикатами (all(), any()), без них получается существенно скучнее. Вот такой вот 1-liner:

  1. export void srgb_ispc(uniform float in[], reference uniform float out[])
  2. {
  3.    for(uniform int i = 0; i < DATA_SIZE; i+=programCount)
  4.    {
  5.         float val = in[i+programIndex];        
  6.         out[i+programIndex] = val <=0.0031308? 12.92*val:(1.055)*pow(val,1.0/2.4)-0.055;
  7.    }
  8. }
Дает:
  1. --target=avx-x2: 955/961 Mb/sec для default/fast математики.
  2. --target=avx: 836/846 Mb/sec для default/fast математики.
Тоже побыстрее С++-компилятора, но раз уж пошли использовать внешний тул, так выигрыш в 1.73 раза поприятнее будет, чем в 1.33 и предикаты полезны.

Итого: Хороший, годный тул. Многопоточная тамошняя модель меня пока не возбудила, а как SIMD-компилятор - вполне. И гораздо более широко применимо, чем векторные расширения т.к. нормально работает со скалярами.

Comments

Post new comment

The content of this field is kept private and will not be shown publicly.
  • Web page addresses and e-mail addresses turn into links automatically.
  • Allowed HTML tags: <a> <em> <strong> <cite> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <s> <i> <b> <blockquote>
  • Lines and paragraphs break automatically.
  • You can enable syntax highlighting of source code with the following tags: <code>, <blockcode>, <c>, <cpp>, <drupal5>, <drupal6>, <java>, <javascript>, <php>, <ruby>. The supported tag styles are: <foo>, [foo].
  • Images can be added to this post.

More information about formatting options
.