SIMD стоит знать не только авторам simdjson
Митчелл Хашимото, автор Vagrant, Terraform и терминала Ghostty, разобрал бытовой SIMD на живом коде своего терминала и свёл его к одной схеме из пяти шагов. Примеры на Zig, но идея общая для любого языка с поддержкой векторов.
Задача такая: найти конец очередного печатаемого куска текста, то есть первый кодпоинт со значением 0xF или ниже. Скалярный вариант укладывается в одну строку цикла, векторный добавляет к нему двенадцать строк без единого интринсика под конкретный процессор.
🔘 порог сравнения размножается по всем линиям через @splat, а ширину вектора отдаёт хелпер: 4 значения u32 на ARM NEON, 8 на AVX2, 16 на AVX-512;
🔘 цикл шагает сразу на целый вектор, а не на одно значение;
🔘 сравнение values > threshold выполняется для всех линий одной инструкцией процессора;
🔘 свёртка @reduce(.And, ...) отвечает, прошли ли все линии, а @bitCast и @ctz показывают номер первой упавшей;
🔘 остаток данных и процессоры без нужной ширины вектора обслуживает тот же скалярный цикл, с которого всё начиналось.
Потолок ускорения равен числу линий: в 4, 8 или 16 раз. В сквозном замере от программы до готового состояния терминала на десктопе с AVX2 вышло примерно в 5 раз. Автор отдельно объясняет, зачем писать это руками: компиляторы векторизуют мало и непредсказуемо, а неявная оптимизация может тихо исчезнуть после правки соседнего кода или обновления компилятора.
Полная статья: https://mitchellh.com/writing/everyone-should-know-simd
Сохранять тем, кто видит в профайлере горячий цикл по большому массиву и до сих пор считает SIMD чужой территорией.
@prog_stuff
Post #2892
659
- ❤ 1