Wie können AVX2-Anweisungen das linksbasierte Packen mit einer Maske optimieren?

Wie kann man mit AVX2 effizient Links basierend auf einer Maske packen?

Problemübersicht:

Bei einem Eingabearray und einem Ausgabearray besteht das Ziel darin, nur diejenigen Elemente in das Ausgabearray zu schreiben, die eine bestimmte Bedingung übergeben. Dieser Vorgang ist in verschiedenen Anwendungen, einschließlich Datenfilterung und Bildbearbeitung, von entscheidender Bedeutung.

SSE-Ansatz:

In SSE wurde dieser Prozess traditionell mithilfe eines Shuffle-Control-Data-Ansatzes durchgeführt , wie im bereitgestellten Code-Snippet beschrieben. Diese Methode wird jedoch für AVX umständlich, da es 8-breite Vektoren hat und eine große Nachschlagetabelle erfordert.

AVX2-Lösung:

Um dieses Problem zu beheben, bietet AVX2 zwei Optionen:

1. Mit BMI2 Anweisungen:

   • Verwenden Sie die vpermd-Anweisung für Permutationen mit variabler Breite.
   • Verwenden Sie die pext-Anweisung von BMI2, um Masken im laufenden Betrieb zu generieren, Bits zu extrahieren und sie im zusammenzusetzen gewünscht Reihenfolge.

2. LUT-Ansatz:

   • Erstellen Sie eine komprimierte LUT für die Shuffle-Steuerdaten und sparen Sie so Speicherplatz im Vergleich zu SSE.
   • Verwenden Sie set1(), vpsrlvd() und vpand(), um die LUT zu entpacken Einträge unter Beibehaltung von 8-breiten Vektoren.

Beste Methode:

Der optimale Ansatz hängt von den spezifischen Anforderungen der Anwendung ab. Bei großen Datensätzen kann der LUT-Ansatz aufgrund seines geringeren Overheads und der verbesserten Cache-Effizienz bevorzugt werden. Bei kleineren Datensätzen oder Anwendungen, bei denen die Geschwindigkeit im Vordergrund steht, kann die BMI2-basierte Lösung jedoch eine bessere Leistung bieten.

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