floating-point - 现代芯片上的 float 与整数运算性能

Question

考虑加性模型上的维特比解码器。它花时间做加法和比较。现在，考虑两个:一个使用 C/C++ float 作为数据类型，另一个使用 int。在现代芯片上，您是否期望 int 比 float 运行得快得多？还是流水线的奇迹(以及没有乘法和除法)会让一切都变得差不多？

Answer 1

显着取决于您的意思。我通常希望看到 int 的执行速度提高大约 2 倍，但这完全取决于其他情况。可以处理 AMD64 (AMD/Core2) 指令集的现代处理器通常每个周期可以有效地执行 1 个浮点操作如果它们可以保持流水线的供给

他们通常还可以在相同的时间内完成 2 或 3 个整数运算。甚至可以同时进行。

但是编写使流水线停顿的代码并不难，您必须避免在计算完成后立即使用计算结果，否则流水线将停顿，并且每次乘法得到更多的 3 个周期而不是 1 个。

在大多数情况下，PowerPC 的每个周期指令与 AMD/Intel 相同或更好。

附录:

顺便说一下，您可能会发现比较(或者更确切地说是比较所暗示的分支)最终比添加的成本要高得多。预测错误的分支代价高昂，尤其是在 Pentium 4 处理器上。