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Unlikus
Asked: 2024-03-27 18:52:57 +0800 CST

了解 simd sum 实现 x86 的吞吐量

  • 772

我在 asm 中有以下循环：

.LBB5_5:
 vaddpd  ymm0, ymm0, ymmword, ptr, [rdi, +, 8*rcx]
 vaddpd  ymm1, ymm1, ymmword, ptr, [rdi, +, 8*rcx, +, 32]
 vaddpd  ymm2, ymm2, ymmword, ptr, [rdi, +, 8*rcx, +, 64]
 vaddpd  ymm3, ymm3, ymmword, ptr, [rdi, +, 8*rcx, +, 96]
 add     rcx, 16
 cmp     rax, rcx
 jne     .LBB5_5

[f64]这是一个更大函数的一部分，该函数计算Rust 中数组的总和。

我使用标准板条箱对这段代码进行了基准测试，并在我的 Rocket Lake CPU (i7 11700K) 上得到了1 000 000 000双打周期200 000 000

在各种来源中，我发现该 CPU 上浮点加法的延迟为 4 个周期。这意味着每个vaddpd只能每 4 个周期运行一次，因为它们依赖于前一个总和。这意味着我每个周期最多只能进行 4 次双加法。

我的测量显示它每个周期添加 5 次。（它使用RDTSC指令来测量它，我不确定这是否会出现问题）

我主要想了解正在发生的事情并测试我对 CPU 管道的理解程度。

x86

1 个回答

  1. Best Answer

    我认为您每个周期观察到 5 个添加，因为您正在使用RDTSC测量。

    在过去十年左右的时间里，RDTSC 指令不计算 CPU 周期。相反，它使用 CPU 的基本频率来测量挂钟时间。

    您的 CPU基本频率为 3.6 GHz，最大睿频频率为 5.00 GHz。如果您运行一个简短的测试，您的 CPU 将以睿频运行，但是使用 RDTSC 测量的计数器仍然以基本频率运行。

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