Question

对于skylakex（agner fog的说明表）：

+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+
|      Instruction      |  Operands   | µops fused domain | µops unfused domain | µops each port | Latency | Reciprocal throughput |
+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+
| VGETMANTPS/PD         | v,v,v       |                 1 |                   1 | p01/05         |       4 | 0.5-1                 |
| AND/ANDN/OR/ XORPS/PD | x,x / y,y,y |                 1 |                   1 | p015           |       1 | 0.33                  |
+-----------------------+-------------+-------------------+---------------------+----------------+---------+-----------------------+

这是否意味着使用位掩码和逻辑并获取浮点数的尾数比使用vgetmantps指令要快？

将数字从float转换为int然后再转换回float的延迟时间是多少？

Answer 1

对于实现log(x)，您想将尾数和指数设为float，而vgetmantps / vgetexpps是完美的选择。 Efficient implementation of log2(__m256d) in AVX2。这就是这些指令的目的，并且可以加快对log(2)的快速逼近。（此外，它可以将有效位规范化为-0.5 .. +0.5而不是0..1或其他整洁的范围，以创建多项式逼近log(x+1)或其他任何值的输入。）

如果您只想将尾数设为整数，则确保与其他位进行“与”运算，即可完成一条指令。

（但是请记住，对于NaN，尾数是NaN有效载荷，因此，如果您需要对NaN进行其他操作，则需要检查指数。）

将数字从float转换为int然后再转换回float的延迟时间是多少？

您已经具有Agner Fog的说明表（its docs）。在Skylake（SKL和SKX）上，VCVT(T) PS2DQ的FMA端口的延迟为4c，另一个方向也是如此。

还是您在询问将andps之类的FP指令的输出用作整数指令的输入的旁路等待时间？

Agner Fog的microarch PDF包含一些有关在vec-int和fp域之间发送数据的绕过延迟的信息，但没有很多细节。

Skylake的旁路延迟很奇怪：与以前的uarch不同，它取决于指令实际选择的端口。 andps如果在端口5上运行，则FP指令之间没有旁路延迟，但是，如果在p0或p1上运行，则有额外的1c延迟。

有关按域+执行端口划分的跨域延迟表，请参阅英特尔优化手册。

（而且，更奇怪的是，这种旁路延迟延迟会永久影响该寄存器，即使它确实已写回到物理寄存器且没有通过旁路网络转发。vpaddd xmm0, xmm1, xmm2的值为2c如果两个输入中的任何一个来自vmulps，则这两个输入都有延迟。但是，一些混排和其他指令都在两个域中都起作用。自从我尝试了一段时间以来，我没有检查笔记，所以这个示例可能不会完全正确，但这是这样的。）

（Intel的优化手册中没有提到这种永久性影响，直到您用新值覆盖架构寄存器之前，这种影响才会持续。因此请注意在使用整数指令循环之前创建FP常量。）

vgetmantps vs andpd指令获取浮点数的尾数

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