Question

Xeon-Phi Knights登陆核心拥有快速exp2指令vexp2pd（内在_mm512_exp2a23_pd）。英特尔C ++编译器可以使用编译器附带的短矢量数学库（SVML）来矢量化exp函数。具体来说，它调用功能__svml_exp8。

但是，当我单步执行调试器时，我看不到__svml_exp8使用vexp2pd指令。它是一个具有许多FMA操作的复杂功能。我理解vexp2pd不如exp准确，但如果我使用-fp-model fast=1（默认值）或fp-model fast=2我希望编译器使用此指令，但它不会。< / p>

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的呼叫？

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));
}

这样安全吗？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，这比我不能覆盖的快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);
}

Answer 1

ICC将生成vexp2pd，但仅限于目标-fimf *开关指定的非常宽松的数学要求。

#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]);
    }
}

E.g。用-xMIC-AVX512编译-fimf-domain-exclusion = 1 -fimf-accuracy-bits = 22

..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

请务必了解准确性含义，因为不仅最终结果只有22位精确，而且无论MXCSR中设置的FTZ / DAZ位如何，vexp2pd也会将任何非规范化结果刷新为零。

关于第二个问题：＆＃34;如何安全地覆盖对__svml_exp8的调用？＆＃34; 你的方法通常不安全。 SVML例程是英特尔编译器内部的，并且依赖于自定义调用约定，因此具有相同名称的通用例程可能会破坏比库例程更多的寄存器，并且最终可能会导致难以调试的ABI不匹配。

提供自己的矢量函数的更好方法是利用#pragma omp declare simd，例如如果更喜欢使用内在函数进行编码，请参阅https://software.intel.com/en-us/node/524514以及可能的vector_variant属性，请参阅https://software.intel.com/en-us/node/523350。不要试图覆盖标准数学名称，否则您将收到错误。

覆盖SVML的函数调用

1 个答案: