c++ - 覆盖来自SVML的函数调用

Xeon-Phi Knights Landing核心具有快速的exp2指令vexp2pd(本征_mm512_exp2a23_pd)。英特尔C++编译器可以使用编译器随附的短 vector 数学库(SVML)对exp函数进行矢量化处理。具体来说，它称为功能__svml_exp8。

但是，当我逐步调试程序时，看不到__svml_exp8使用vexp2pd指令。它是许多FMA操作的复杂功能。我知道vexp2pd的准确性不及exp，但如果我使用-fp-model fast=1(默认设置)或fp-model fast=2，则我希望编译器使用此指令，但不会。

我有两个问题。

有没有办法让编译器使用vexp2pd？

如何安全地覆盖对__svml_exp8的调用？

关于第二个问题，这是我到目前为止所做的。

//exp(x) = exp2(log2(e)*x)
extern "C" __m512d __svml_exp8(__m512d x) {
    return _mm512_exp2a23_pd(_mm512_mul_pd(_mm512_set1_pd(M_LOG2E), x));
}

安全吗？是否有更好的解决方案，例如一个内联函数？ 在下面的测试代码中，这比不重写时快约3倍。

//https://godbolt.org/g/adI11c
//icpc -O3 -xMIC-AVX512 foo.cpp
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <x86intrin.h>

extern "C" __m512d __svml_exp8(__m512d x) {
  //exp(x) = exp2(log2(e)*x)
  return _mm512_exp2a23_pd(_mm512_mul_pd(_mm512_set1_pd(M_LOG2E), x));
}

void foo(double * __restrict x, double * __restrict y) {
  __assume_aligned(x, 64);
  __assume_aligned(y, 64);
  for(int i=0; i<1024; i++) y[i] = exp(x[i]);
}

int main(void) {
  double x[1024], y[1024];
  for(int i=0; i<1024; i++) x[i] = 1.0*i;
  for(int r=0; r<1000000; r++) foo(x,y);
  double sum=0;
  //for(int i=0; i<1024; i++) sum+=y[i];
  for(int i=0; i<8; i++) printf("%f ", y[i]); puts("");
  //printf("%lf",sum);
}

最佳答案

ICC将生成vexp2pd，但仅在目标-fimf *开关指定的非常宽松的数学要求下生成。

#include <math.h>

void vfoo(int n, double * a, double * r)
{
    int i;
    #pragma simd
    for ( i = 0; i < n; i++ )
    {
        r[i] = exp(a[i]);
    }
}

例如。使用-xMIC-AVX512 -fimf-domain-exclusion = 1 -fimf-accuracy-bits = 22进行编译

..B1.12:
        vmovups   (%rsi,%rax,8), %zmm0
        vmulpd    .L_2il0floatpacket.2(%rip){1to8}, %zmm0, %zmm1
        vexp2pd   %zmm1, %zmm2
        vmovupd   %zmm2, (%rcx,%rax,8)
        addq      $8, %rax
        cmpq      %r8, %rax
        jb        ..B1.12

请确保理解准确性的含义，因为最终结果不仅仅约22位准确，而且vexp2pd还将所有非规范化结果刷新为零，而与MXCSR中设置的FTZ / DAZ位无关。

对于第二个问题:“如何安全地覆盖对__svml_exp8的调用？”
您的方法通常不安全。 SVML例程是Intel Compiler的内部组件，并依赖于自定义调用约定，因此，与库例程相比，具有相同名称的泛型例程可能会浪费更多的寄存器，并且您可能最终难以调试ABI不匹配。

提供您自己的 vector 函数的更好方法是利用#pragma omp声明simd，例如如果更喜欢使用内在函数进行编码，请参见https://software.intel.com/en-us/node/524514以及可能的vector_variant属性，请参见https://software.intel.com/en-us/node/523350。只是不要尝试覆盖标准数学名称，否则会出现错误。

关于c++ - 覆盖来自SVML的函数调用，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题：https://stackoverflow.com/questions/42644794/