Question

是否可以在SIMD指令中进行比较并在发生某些情况时交换值。换句话说，我有4个整数：

(100 5) (1 42)

我希望收到：

(5 100) (1 42)

即。我想比较成对（第一个值与第二个和第三个与第四个），如果左操作数更大 - 交换值。是否可以只使用1个SIMD？

P.S。：这是我第一次尝试使用SIMD，而且我可能使用了错误的术语 - 如果我错了，请修理我。

Answer 1

对于支持AVX2的系统，有一个使用min / max并与imm混合的解决方案（其中1个周期延迟，而变量1周期为2个周期）。

以下代码有3个周期的延迟，并且HSW +

的吞吐量应小于2个周期

__m128i tmp = _mm_shuffle_epi32(in, _MM_SHUFFLE(2,3,0,1));
__m128i min = _mm_min_epi32(in, tmp);
__m128i max = _mm_max_epi32(in, tmp);
// __m128i res = _mm_blend_epi32(min, max, 0xA); // AVX2 only
__m128i res = _mm_blend_epi16(min, max, 0xCC);   // SSE4.1

我已经在我的HSW系统上测试了它（处理20000对100K次），它的性能比stgatilov

的代码好26％

CMP + VARIABLE BLEND    1.18sec
MIN/MAX + BLEND_32      0.87sec // AVX2 only code
MIN/MAX + BLEND_PS      0.86sec // SSE
MIN/MAX + PLEND_16      0.88sec // Preferred for SSE

更新：每stgatilov＆＃39;评论如下。所有MIN / MAX实现都具有几乎相同的性能（很可能只是插入内存b / w）

Answer 2

您似乎希望在单个XMM寄存器中对32位整数对进行排序。当然没有现成的指令，但你可以用SSE4.1（ beware：代码未经测试）的一些指令来完成：

//input = [100, 5, 1, 42]
__m128i swapped = _mm_shuffle_epi32(input, _MM_SHUFFLE(2,3,0,1)); // [5, 100, 42, 1]
__m128i comp = _mm_cmplt_epi32(input, swapped);                   // [0, -1, -1, 0]
comp = _mm_xor_si128(comp, _mm_set_epi32(-1, 0, -1, 0));          // [0, 0, -1, -1]
input = _mm_blendv_epi8(swapped, input, comp);                    // [5, 100, 1, 42]

在Ivy Bridge上似乎是7 uops并且需要2个CPU周期（吞吐量）。

如果需要，可以轻松移植到AVX2。

比较并交换SIMD内在函数

2 个答案: