.NET中的快速矢量数学 - 有哪些选择？

Question

我使用SlimDX用C＃编写的3D图形软件在CPU上进行了大量的矢量操作。 （在这种特定情况下，无法将工作卸载到GPU）。

如何让矢量数学更快？到目前为止，我已经找到了这些方法：

• 运行Mono而不是Microsoft .NET，因为他们有SIMD支持。不是这个项目的选择。
• SlimGen，一个在运行时注入高性能数学代码的项目。不幸的是，该项目尚未处于可用状态。
• 使用使用SSE指令的编译器在C ++中编写DLL。与C＃中的DLL互操作。

还有其他选择可以在.NET中实现更快的矢量数学吗？

Answer 1

使用Microsoft Visual C ++的编译器编写DLL。对于繁重的数字代码，使用标准C ++和SSE内在函数和/或OpenMP，#pragma unmanaged。使用#pragma managed定义C＃可以使用的干净的C ++ / CLI API。

C ++ interop比p / invoke快一点。而C ++ / CLI是处理垃圾收集内存和本机函数假设（内存块不会移动）的唯一优雅方法。

你可能会发现将一些OpenGL调用转移到C ++，并且直接使用C ++分配的内存缓冲区来加载VBO等也会带来很大的性能提升。

Answer 2

由于后端C ++编译器优化，微软刚刚宣布支持在.NET Native compiler生成矢量化指令，更重要的是，在最新版本的JIT中对SIMD矢量类型的原生支持（＆＃34; RyuJIT＆ ＃34）。查看一些samples here。

Answer 3

.NET的最新发展包括名为System.Numerics.Vector的SIMD专用矢量/矩阵库：

Using System.Numerics.Vector for Graphics Programming

只要新的JIT编译器“RyuJIT”成为默认编辑器，就会启用此功能，预览就在这里：

RyuJIT CTP5: Getting closer to shipping, and with better SIMD support

很快（希望2015年）我们将在.NET中拥有非常快速的SIMD向量，而无需任何编程开销。

Answer 4

将.NET与本机代码混合使用。在这种情况下，您需要为x86提供一个版本，为x64提供另一个版本。您可以看到Mixed (Native and Managed) Assemblies [MSDN]

Answer 5

如果您想在C＃中编写汇编代码，另一个选项是NAsmJit项目，它是C＃的AsmJit端口。我没有更新它以反映该项目的最新变化，但大部分支持在最后检查时非常有用。