Chargement de 8 caractères de la mémoire dans une variable __m256 sous forme de flotteurs compacts à simple précision

Dans le but d'optimiser un algorithme pour le flou gaussien, vous chercher à remplacer l’utilisation d’un tampon flottant par une variable intrinsèque __m256. Cette question vise à déterminer les instructions optimales pour cette tâche.

Instruction pour l'architecture AVX2 :

• Utilisez PMOVZX pour étendre à zéro vos caractères en 32 bits. nombres entiers dans un registre 256b.
• Convertissez en flottant sur place avec VCVTDQ2PS.

; rsi = new_image
VPMOVZXBD   ymm0,  [rsi]   ; or SX to sign-extend  (Byte to DWord)
VCVTDQ2PS   ymm0, ymm0     ; convert to packed foat

Stratégies supplémentaires :

• Envisagez d'utiliser une charge de diffusion 128 bits pour alimenter vpmovzxbd ymm,xmm et vpshufb ymm (_mm256_shuffle_epi8) pour le haut 64 bits. Cette approche réduit le nombre d'opérations et peut être bénéfique sur les processeurs Ryzen.
• Évitez d'utiliser des instructions de lecture aléatoire supplémentaires, car elles peuvent devenir un goulot d'étranglement lorsque la lecture aléatoire est déjà une limitation.

Instructions pour l'architecture AVX1 :

• Effectuez les étapes suivantes :

  VPMOVZXBD   xmm0,  [rsi]
  VPMOVZXBD   xmm1,  [rsi 4]
  VINSERTF128 ymm0, ymm0, xmm1, 1   ; put the 2nd load of data into the high128 of ymm0
  VCVTDQ2PS   ymm0, ymm0     ; convert to packed float

Considérations sur les intrinsèques :

• GCC et MSVC peuvent nécessiter un traitement spécial pour garantir une génération de code optimale lors de l'utilisation d'intrinsèques pour VPMOVZXBD ymm,[mem].
• Envisagez plutôt d'utiliser l'intrinsèque _mm_loadl_epi64, qui peut être intégré dans l'opérande mémoire pour un asm optimal à -O3 avec GCC sur les versions 9 et ultérieures de GCC.
• Pour Optimisation AVX1 uniquement, l'écriture de la version intrinsèque est un exercice peu amusant.