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我有一个包含四个 64 位浮点值的 __m256d 向量。
我需要找到向量元素的水平最大值并将结果存储在双精度标量值中；

我的尝试最终都使用了大量的向量元素洗牌，使得代码不是很优雅也不是很高效。另外，我发现不可能只停留在 AVX 域中。在某些时候，我不得不使用 SSE 128 位指令来提取最终的 64 位值。但是，我想在最后一个陈述中被证明是错误的。

所以理想的解决方案是：
1）只使用 AVX 指令。
2）尽量减少指令数量。（我希望不超过 3-4 条指令）

话虽如此，任何优雅/高效的解决方案都将被接受，即使它不遵守上述准则。

谢谢你的帮助。

-路易吉

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3 回答 3

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我认为你不能比 4 条指令做得更好：2 次随机播放和 2 次比较。

__m256d x = ...; // input

__m128d y = _mm256_extractf128_pd(x, 1); // extract x[2], and x[3]
__m128d m1 = _mm_max_pd(x, y); // m1[0] = max(x[0], x[2]), m1[1] = max(x[1], x[3])
__m128d m2 = _mm_permute_pd(m1, 1); // set m2[0] = m1[1], m2[1] = m1[0]
__m128d m = _mm_max_pd(m1, m2); // both m[0] and m[1] contain the horizontal max(x[0], x[1], x[2], x[3])

仅适用于 256 位向量的简单修改：

__m256d x = ...; // input

__m256d y = _mm256_permute2f128_pd(x, x, 1); // permute 128-bit values
__m256d m1 = _mm256_max_pd(x, y); // m1[0] = max(x[0], x[2]), m1[1] = max(x[1], x[3]), etc.
__m256d m2 = _mm256_permute_pd(m1, 5); // set m2[0] = m1[1], m2[1] = m1[0], etc.
__m256d m = _mm256_max_pd(m1, m2); // all m[0] ... m[3] contain the horizontal max(x[0], x[1], x[2], x[3])

（未经测试）

于 2012-03-21T07:43:54.790 回答
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对向量执行此操作的一般方法v1 = [A, B, C, D]是

  1. 置换v1到v2 = [C, D, A, B]（交换第 0 个和第 2 个元素，以及第 1 个和第 3 个元素）
  2. 取最大值；即v3 = max(v1,v2)。你现在有[max(A,C), max(B,D), max(A,C), max(B,D)]
  3. Permute v3to v4，交换第 0 个和第 1 个元素，以及第 2 个和第 3 个元素。
  4. 再次取最大值，即v5 = max(v3,v4)。现在v5在其所有组件中包含水平最大值。

特别是对于 AVX，排列可以用 完成，_mm256_permute_pd最大值可以用 完成_mm256_max_pd。我手边没有确切的置换掩码，但它们应该很容易弄清楚。

希望有帮助。

于 2012-03-21T03:51:17.757 回答
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//Use the code to find the horizontal maximum
__m256 v1 = initial_vector;//example v1=[1 2 3 4 5 6 7 8]
__m256 v2 = _mm256_permute_ps(v1,(int)147);//147 is control code for rotate left by upper 4 elements and lower 4 elements separately v2=[2 3 4 1 6 7 8 5]
__m256 v3 = _mm256_max_ps(v1,v2);//v3=[2 3 4 4 6 7 8 8]
__m256 v4 = _mm256_permute_ps(v3,(int)147);//v4=[3 4 4 2 7 8 8 6]
__m256 v5 = _mm256_max_ps(v3,v4);//v5=[3 4 4 4 7 8 8 8]
__m256 v6 = _mm256_permute_ps(v5,(int)147);//v6=[4 4 4 3 8 8 8 7]
__m256 v7 = _mm256_max_ps(v5,v6);//contains max of upper four elements and lower 4 elements. v7=[4 4 4 4 8 8 8 8]

//to get max of this horizontal array. Note that the highest end of either upper or lower can contain the maximum
float ALIGN max_array[8];
float horizontal_max;
_mm256_store_ps(max_array, v7);
if(max_array[3] > max_array[7])
{
    horizontal_max = max_array[3];
}
else
{
    horizontal_max = max_array[7];
}
于 2015-10-30T06:49:28.230 回答