📓 Записки программера

Тут на соседнем канале зашла речь про ускорение некоторых алгоритмов с помощью SIMD и я побыстрому накидал реализацию двух - косинусное сходство и корреляцию Пирсона (на скриншоте бенчи для него, для косинусного сходства - в камментах в gist). Алгоритмы как будто прямо таки созданы для Single Instruction/Multiple Data :)

Первый блок на скриншоте - просто мап на Vector<double> и дальнейшие операции, ничо сложного, но даже это даёт 6-кратный буст. Второй блок с float, тут ещё побыстрее, просто потому что элемент в 2 раза тоньше и за один чпок забирается в два раза больше элементов по сравнению с double.

Но вот дальше там был ещё один кейс, когда входные данные короче И double И float - например short. И вот тут становица всё ещё интереснее: отмапленый в Vector256<short> забирает сразу 16 элементов входного массива. Напрямую в Vector256<float> такое не смапиш конечно, поэтому операция двухэтапная - сначала GetLower/GetUpper по 8 элементов экспандяца до int (32 бита = 256 бит), а потом кастяца до float (тоже 256 бит).

Вроде выглядит некоторыми костылями, но это даёт 14-кратный буст даже на длинных массивах, которые гарантированно не влезают в L2 кэш. Если кастить в 32-битный float конечно, с double ситуация пожиже - там буст ровно в два раза хуже (~x7), что вполне логичо :))

Судя по всему выполнение SIMD инструкций тут отлично сочетается с асинхронностью L1/L2-кэша - пока локальные данные кастяца, множаца и складываюца - в кэш подтягиваются следующие порции данных и к моменту следующей итерации они уже там. #simd

👍11🤯5🔥4

www.tgoop.com/notes_of_programmer/643

4.56K viewsedited  Dec 7, 2024 at 08:21

Тут на соседнем канале зашла речь про ускорение некоторых алгоритмов с помощью SIMD и я побыстрому накидал реализацию двух - косинусное сходство и корреляцию Пирсона (на скриншоте бенчи для него, для косинусного сходства - в камментах в gist). Алгоритмы как будто прямо таки созданы для Single Instruction/Multiple Data :)

Первый блок на скриншоте - просто мап на Vector<double> и дальнейшие операции, ничо сложного, но даже это даёт 6-кратный буст. Второй блок с float, тут ещё побыстрее, просто потому что элемент в 2 раза тоньше и за один чпок забирается в два раза больше элементов по сравнению с double.

Но вот дальше там был ещё один кейс, когда входные данные короче И double И float - например short. И вот тут становица всё ещё интереснее: отмапленый в Vector256<short> забирает сразу 16 элементов входного массива. Напрямую в Vector256<float> такое не смапиш конечно, поэтому операция двухэтапная - сначала GetLower/GetUpper по 8 элементов экспандяца до int (32 бита = 256 бит), а потом кастяца до float (тоже 256 бит).

Вроде выглядит некоторыми костылями, но это даёт 14-кратный буст даже на длинных массивах, которые гарантированно не влезают в L2 кэш. Если кастить в 32-битный float конечно, с double ситуация пожиже - там буст ровно в два раза хуже (~x7), что вполне логичо :))

Судя по всему выполнение SIMD инструкций тут отлично сочетается с асинхронностью L1/L2-кэша - пока локальные данные кастяца, множаца и складываюца - в кэш подтягиваются следующие порции данных и к моменту следующей итерации они уже там. #simd

BY 📓 Записки программера