c++ - SIMD 内部函数 : aligned operation different than unaligned?

Question

我开始学习一些关于 SIMD 内在函数的知识。我注意到对于某些函数，存在对齐和未对齐版本，例如 _mm_store_si128 和 _mm_storeu_si128。我的问题是，这些函数的执行方式是否不同？如果不同，为什么会有两个不同的版本？

Answer 1

我会说“始终保持一致(只要可能)”，这样无论如何您都会被覆盖。一些平台不支持未对齐访问，其他平台会显着降低性能。如果您选择对齐访问，则在任何情况下都将获得最佳性能。在某些平台上可能会有少量内存成本，但这是非常值得的，因为如果你选择 SIMD，那意味着你追求性能。我想不出为什么要实现未对齐的代码路径。也许如果你必须处理一些旧的设计，它不是在考虑 SIDM 的情况下构建的，但我会说这种可能性微乎其微。

我想说这同样适用于标量，在任何情况下正确对齐都是正确的，并且在实现最佳性能时为您省去一些麻烦...

至于为什么未对齐的访问可能会变慢甚至不受支持 - 这是因为硬件的工作方式。假设您有一个 64 位整数和一个 64 位内存 Controller ，如果您的整数正确对齐，内存 Controller 可以一次性访问它。但如果它是偏移的，内存 Controller 将不得不执行 2 个操作，而且 CPU 可能需要移动数据以正确组合它。由于这是次优的，一些平台甚至不隐含地支持它作为提高效率的手段。