multithreading - AArch64 - 并行运行 ARM 和 ASIMD 指令

Question

我想同时使用 ARM 汇编指令和 ASIMD 指令在汇编指令中实现代码。我的第一个问题是，这是否可以在 ARMv8 上完成？基于this线程，这在 ARMv7 上是可能的，但是 NEON 和 ARM 寄存器之间的数据传输需要相当长的时间。其次，我正在寻找一种可以并行执行汇编代码的方法。这是我正在尝试做的事情:

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<ASIMD instruction>
<ASIMD instruction>
<ASIMD instruction>
<Data MOV between ASIMD vectors and ARM Reg>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
<Data MOV between ARM Reg and ASIMD vectors>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
<ARM assembly instruction> ------- <ASIMD instruction>
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我想知道我是否可以使用两个线程来完成此操作。我正在研究 ARM-CortexA53 微处理器。我也可以访问 ARM-CortexA57，但我认为这些平台大致相同，并且它们具有相同的功能。

Answer 1

我认为您在这里对线程的评论放错了地方，或者您有超线程(或其他同步多线程)架构的背景。 Cortex-A57 或 Cortex-A53 都不是 SMT 微架构，因此在任何时候您都只会在一个内核上执行一个线程。这意味着您拥有一个线程用于高级 SIMD 指令和一个线程用于整数/A32/T32(您称之为“ARM 指令”)指令的想法不会导致多核系统的良好整体利用率。

您链接到的线程讨论了 Cortex-A8 微架构的模型，其中通过 Neon 指令返回 A32 指令的数据依赖性导致管道气泡(请注意，其他评论说这与同步的内存有关是不正确的) .虽然将数据从高级 SIMD 寄存器移动到核心寄存器会产生一些成本，但成本远低于该线程建议的成本(例如，参见 Cortex-A57 Software Optimisation Guide ，它给出了每条指令的延迟数)。

使用矢量化高级 SIMD 指令获得的性能优势将取决于您打算在算法的 A32 和高级 SIMD 部分中使用的指令混合。过于频繁地移动数据会对您的执行速度产生明显的影响 - 您移动数据所花费的时间越多，您花在做您打算做的工作上的时间就越少!

您在上面提出的指令交错是公开指令级并行性的常用方法，并且很可能在单个线程中运行良好。