Это зависит от их длины и от того, сколько мопов за цикл каждый из них может выполнять сам по себе.
Это также зависит от ширины оборудования. например
- PIII с двумя исполнительными блоками ALU и пропускной способностью 3 операций в объединенном домене за такт по сравнению с
- Haswell с четырьмя исполнительными блоками ALU (только три из которых могут обрабатывать векторы) и 4 пропускной способностью объединенных доменов за такт.
Я думаю, что «самая важная инструкция» означает ту, которая составляет большую часть длины критического пути. Если цепочка зависимостей, переносимая циклом, состоит из нескольких инструкций с разными задержками, это своего рода среднее значение. (Как, может быть, среднее геометрическое?)
Хорошим примером является добавление FP (например, суммирование массива):
В Sandybridge он имеет пропускную способность один на такт, но задержку 3c, поэтому одна цепочка зависимых инструкций addps выполняется с частотой один uop на 3c, поддерживая только 1/3 от максимальной пропускной способности множителя FP. (И оставив два других порта исполнения совершенно незанятыми.)
Три параллельные цепочки отложений могут поддерживать насыщение порта 1 addps инструкциями. Так что если вы используете три аккумулятора, вы можете держать в полете трех аддов. Если вы также сохраните множители 5 FP в полете, вы также можете насытить порт 0. Накладные расходы цикла могут выполняться на порту 5 (и, надеюсь, не воровать циклы с p01). Нагрузочные мопы могут микрослияться с добавлениями, поэтому они не занимают пропускную способность объединенного домена. Но вы можете выполнять некоторые нагрузки с отдельными movaps инструкциями и при этом не насыщать пропускную способность объединенного домена 4 за такт, но узкие места во внешнем интерфейсе могут ограничивать вас в снижении пропускной способности.
Haswell по-прежнему имеет только одну пропускную способность за такт для добавления FP, но два за такт для FP mul и FMA.
Таким образом, если вы суммируете массив с помощью FMA (с множителем 1,0), вам потребуется 10 векторных аккумуляторов (10 цепочек отложений), чтобы удерживать 10 FMA в полете, насыщая p01. p5 и p6 остаются неиспользованными, но вы также можете насытить порты нагрузки нагрузками с микроплавкими предохранителями.
Skylake сократила задержку FMA на 1 цикл, до 4, и отказалась от модуля добавления FP. (Поэтому добавление FP выполняется в блоке FMA, что удвоило пропускную способность для [v]addps за счет увеличения задержки на 1 с).
Таким образом, на SKL вам нужно всего 8 векторных аккумуляторов (8 цепочек dep), чтобы насытить p01. Но наличие большего количества цепочек отложений не повредит, если у вас не закончатся регистры. Таким образом, код, который идеально подходит для Haswell, использующий 10 аккумуляторов, должен быть идеальным и для SKL. Возможно, вы могли бы сэкономить немного энергии, просто используя addps вместо fma213ps (или что-то еще) с постоянным вектором 1,0.
См. Таблицы инструкций Agner для пропускной способности/задержки/номера портов и его microarch PDF для более подробной информации. Я не проверял номера портов или числа задержек, но я набирал этот пример так часто, что почти уверен, что он правильный :P.
Также смотрите другие ссылки в вики-странице x86.
person
Peter Cordes
schedule
21.07.2016
