Vetorização SSE & AVX

menotti
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Palavras finais

Neste curso, você deve ter obtido um bom nível de compreensão sobre vetorização manual e automática de CPU:

  • Requisitos de Hardware e software para usar instruções SSE e AVX no seu código.
  • Os tipos de dados de vetores disponíveis.
  • Informação sobre como checar o uso de autovetorização e dicas se loopes podem ser autovetorizados.
  • Frameworks de vetores em C++.
  • Mascaramento e carga condicional.
  • Controle do fluxo de dados.

Prós e contras

As vetorizações AVX e SSE são interessantes e, teoricamente, seu uso traz mais benefícios que qualquer otimização linear.

Prós

  • Ganhos potenciais de 300% a 600% de performance quando comparados a código linear.
  • Similaridades com CUDA, programação vetorizada no nível de GPU.

Contras

  • A performance depende do hardware em que o código está sendo rodado.
  • Má performance quando há muito carregamento e descarregamento de dados.
  • O fluxo de dados pode se tornar bem difícil de controlar, e o tempo de execução de cada valor dentro do vetor afeta o tempo de execução geral. Você não pode sair antes que todos os valores satisfaçam a condição de saída.
  • É complexo para programar.
  • Carece de funções instrínsecas: Trigonometria, números aleatórios, divisão de inteiros.

Outros cursos

Em desenvolvimento: Offline MarsLander solver using a Genetic Algorithm (AVX enabled)/

Jogos Multiplayer Codingame

Simulações com uso de AVX podem ser feitas em alguns Jogos Multiplayer Codingame:

  • Coders Strike Back Minha versão do AVX alcançou entre 2.5 e 3.5 milhões de simulações por turno, com turnos de 150 milisegundos. Isso é feito paralelizando 8 simulações de estadoos jo jogo ao mesmo tempo. Uma versão anterior com cálculos seriais (isto é, com dados fora do AVX, colocando-os dentro de vetores AVX, calculando e, depois, retirando o resultado) alcançou apenas 600k simulações/turno.
  • Poker Chip Racer Performance é bem dependente do número de indivíduos, entre 100k e 1.5M simulações/turno. Os turnos duram 150ms também.

Vários outros jogos podem ser paralelizados e simulados usando vetores AVX/SSE.

Links úteis

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