ISPC

ISPC 1.10

lexa - 07/Окт/2011 18:19

ISPCшные примеры, понятно что подобранные со вкусом, дают повод задуматься: 

C:\> deferred_shading.exe pp1920x1200.bin

[ispc static + tasks]:		[151.426] million cycles to render 1920 x 1200 image
[C++ serial dynamic, 1 core]:	[2883.776] million cycles to render image
				(19.04x speedup from ISPC)

C:\>mandelbrot_tasks.exe 
[mandelbrot ispc+tasks]:	[190.607] million cycles
[mandelbrot serial]:		[2133.784] millon cycles
				(11.19x speedup from ISPC)
C:\> mandelbrot.exe
[mandelbrot ispc]:		[102.830] million cycles
[mandelbrot serial]:		[276.757] millon cycles
				(2.69x speedup from ISPC)

Про AVX и ISPC

lexa - 29/Сен/2011 11:52

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.

Об автоматической векторизации

lexa - 28/Июн/2011 18:23

Провел на поминавшемся вчера ISPC еще один тест, на применимость ровно в том месте, куда он лучше всего приспособлен.

Есть такое ужасное место в обработке изображений (уже поминавшееся в этом блоге): преобразование из линейной гаммы в sRGB-гамму или в Lab. Там в формуле сначала линейный участок, а потом степенной. Вот как это выглядит, если делать в лоб для плавающей точки:

void linear2srgb(float *in, float *out)
{
   for(int i = 0; i< DATA_SIZE; i++)
        out[i] = ((in[i]<=0.0031308f)? 12.92f*in[i] : (1+0.055f)*powf(in[i],1/2.4f)-0.055f);
}

Ну, понятно, для (целочисленных) 8-16-битных данных составляют лукап-таблицу, а дальше фигачат по ней, а вот для большей битности таблица получается изрядно большой. Вычислять эту штуку в лоб мешают две вещи:

  • ветвление на каждое входное данное;
  • возведение в степень, которое тоже очень медленное: на SSE/AVX такой функции нет, на FP87 есть, но безобразно медленная.
К примеру, при обработке плавающих данных LCMS (преобразование в Lab, преобразование по матричному профилю в sRGB) процентов 90 времени уходит именно на вышепоказанную операцию (правда в LCMS это место еще сделано потрясающе неудачно с точки зрения производительности).

Как я уже писал, правильное решение заключается в замене вышепоказанной функции чем-то приличным, скажем для кубических сплайнов с таблицей в 4к строк максимальная ошибка по всему диапазону не превышает 10-6, что для всех применений достаточно, при скорости порядка 1.2-1.5Gb/sec на одно процессорное ядро. Но одна строчка кода превращается в несколько десятков, таблицу коэффициентов сплайнов надо еще построить, что мучительно.

Посмотрим, что можно сделать с помощью ISPC и можно ли вообще что-то.

Об Intel ISPC

lexa - 27/Июн/2011 19:15

Интел выкатил в опенсорс такую вот игрушку: Intel SPMD Program Compiler.

Это очередная попытка придумать параллельный язык C: пишете некую функцию, к примеру, обрабатывающую элемент данных, варез сам строит SIMD-представление (SSE, AVX), которое обрабатывает 4(8) элементов за раз. Ну как-то так:

void vector_sum(uniform float in[], uniform int count, reference uniform float out[]) {
    float sum = 0.0;
    for (uniform int i = 0; i < count; i += programCount) {
        int index = i + programIndex;
        sum+= in[index];
    }
    out[programIndex] = sum;
}
И оно у вас пойдет фигачить шириной programCount, ну там дальше надо будет элементы out просуммировать уже снаружи.
Subscribe to ISPC