c - SSE加载和添加

Question

假设我有两个 vector ，由两个 double 类型的数组表示，每个数组的大小为 2。我想添加相应的位置。所以假设 vector i0 和 i1，我想添加 i0[0] + i1[0] 和 i0[1 ] + i1[1] 在一起。

由于类型是double，我需要两个寄存器。诀窍是将 i0[0] 和 i1[0] 以及 i0[1] 和 i1[1] 在另一个中，只需将寄存器与自身相加。

我的问题是，如果我调用 _mm_load_ps(i0[0])，然后调用 _mm_load_ps(i1[0])，是否会将它们放在下部和上部单独 64 位，还是会用第二个 load 替换寄存器？我如何将两个 double 放在同一个寄存器中，以便我可以在之后调用 add_ps？

谢谢，

Answer 1

我想你想要的是这个:

double i0[2];
double i1[2];

__m128d x1 = _mm_load_pd(i0);
__m128d x2 = _mm_load_pd(i1);
__m128d sum = _mm_add_pd(x1, x2);
// do whatever you want to with "sum" now

当你做 _mm_load_pd , 它将第一个 double 放入寄存器的低 64 位，第二个放入寄存器的高 64 位。所以，在上面的负载之后，x1持有两个double值 i0[0]和 i0[1] (和 x2 类似)。调用_mm_add_pd在x1中垂直添加对应的元素和 x2 ，所以在添加之后，sum持有 i0[0] + i1[0]在它的低 64 位和 i0[1] + i1[1]在其高 64 位中。

编辑: 我应该指出使用 _mm_load_pd 没有任何好处。而不是 _mm_load_ps .正如函数名称所示，pd variety 显式加载两个打包的 double 和 ps version 加载四个打包的单精度 float 。由于这些纯粹是逐位内存移动，并且它们都使用 SSE 浮点单元，因此使用 _mm_load_ps 没有任何损失。载入 double数据。而且，_mm_load_ps 有好处: 它的指令编码比_mm_load_pd短了一个字节，因此从指令缓存的角度来看它更有效(并且可能是指令解码；我不是现代 x86 处理器所有复杂性的专家)。上面的代码使用 _mm_load_ps看起来像:

double i0[2];
double i1[2];

__m128d x1 = (__m128d) _mm_load_ps((float *) i0);
__m128d x2 = (__m128d) _mm_load_ps((float *) i1);
__m128d sum = _mm_add_pd(x1, x2);
// do whatever you want to with "sum" now

转换没有隐含的功能；它只是让编译器将 SSE 寄存器的内容重新解释为保存 double 而不是 float ，以便它可以传递给 double 算术函数 _mm_add_pd .