assembly - x87 FP 堆栈仍然相关吗？

Question

我注意到每次使用double算术时，编译器都会生成针对SIMD寄存器的代码。这适用于未优化和优化的代码。这是否意味着 x87 FP 单元可以被视为已过时且仅用于向后兼容？

我还注意到其他“流行”平台也依赖于各自的 SIMD 实现，而不是设计为堆栈的 FP。

此外，SIMD 实现往往至少为 128 位宽，所以我想知道这是否意味着操作的(内部)精度高于 x87 FP 单元？

我还想知道性能、吞吐量和延迟，因为 SIMD 是在考虑向量执行的情况下构思的，所以我想知道它们如何处理标量。

Answer 1

Also SIMD implementations tend to be at least 128bit wide, so I wonder does that mean the (internal) precision of operations is higher than for the x87 FP unit?

SIMD 寄存器的宽度不是它所表示的向量的单个组件的宽度。广泛使用的 SIMD 指令集最多提供 IEEE 754 二进制 64 格式(64 位宽)。这在精度或范围方面远不如历史上的 80 位扩展格式。

许多 C 编译器将 80 位格式提供为 long double 类型。我经常使用它。它适用于大多数中间计算:使用它有助于使最终结果更加准确，即使最终结果注定要作为二进制 64 double 值返回。一个例子是 this question 中的函数，如果使用 long double 完成中间计算，则数学上直观的属性保留最终结果，但如果使用与输入相同的 double 类型完成中间计算，则不保留最终结果和输出。

同样，在选择扩展 80 位格式的参数时必须平衡的许多限制中，一个考虑因素是它非常适合 compute由 80 位 expl() 和 logl() 组合而成的二进制 64 函数 pow()。为了获得最终结果的良好准确性，额外的精度是必要的。

但是，我应该注意，当“中间”计算是单个基本操作时，最好不要使用扩展精度。换句话说，当x和y的类型为double时，(double)(x * (long double)的精度y) 比 x * y 的准确性稍差。这两个表达式几乎总是产生相同的结果，并且在极少数情况下它们不同，x * y 稍微更准确。这种现象称为double-rounding .