Cell SPUのスカラ演算、整数演算、分岐

「Cell SPUのスカラ演算、整数演算、分岐」の編集履歴(バックアップ)一覧に戻る
Cell SPUのスカラ演算、整数演算、分岐」を以下のとおり復元します。
比較対象がないと速いか遅いかを論じるのは意味なし。
なので結論は出さず。


最初に参考リンク
- [[SPEにおけるスカラ演算 (フィックスターズ)>http://cell.fixstars.com/ps3linux/index.php/4.5%E3%80%80SPE%E3%81%AB%E3%81%8A%E3%81%91%E3%82%8B%E3%82%B9%E3%82%AB%E3%83%A9%E6%BC%94%E7%AE%97]]
- [[何で私のスカラーコードはこんなに遅いの? (IBM developer Works)>http://www.ibm.com/developerworks/jp/power/library/pa-tacklecell3/index.html]]


*SPUの整数演算は遅いか?
整数演算の性能は次の通り
- 128bit x1 論理演算
- 32bit x4 四則演算、論理演算
- 16bit x4 積和演算
- 16bit x8 四則演算、論理演算
-  8bit x16 特殊演算
が毎サイクル実行可能、レイテンシは4サイクル。

ちなみに浮動少数演算の性能は次の通り
- float x4 積和演算 が毎サイクル実行可能、レイテンシが6サイクル
- double x2 積和 が7サイクルで実行可能、レイテンシが13サイクル


*SPUの分岐は遅いか?
パイプラインが23段と深いため、分岐予測が外れた場合のペナルティは17~18サイクルと大きい。
ハードウエアで動的分岐予測機構を持たないが、ソフトウェア的に分岐ヒント命令と条件選択命令を持つ。
分岐ヒントの予測が正しければ分岐のペナルティは0。
また2値のいずれかの選択だけの分岐であるなら、投機的に2値をどちらも計算した上で条件選択命令を使うことで
分岐自体をなくすことが可能。


*SPUのスカラ演算は遅いか?
上記フィックスターズの記事にあるとおりLSからのロード、LSへのストアで無駄が発生することが多い。
ただし128bitレジスタが128本あるので可能な限りオンレジスタで演算させるのがSPU流なので、
そんなにコストが発生するわけではないと思われる。

**ロード
#highlight(linenumber){
# アライメントがとれていないbyteをロードする
#  $ra : アドレス
#  $rb : 結果をいれる

# $raの下位4bitは無視されるため自動的に16バイトアラインでロードされる
lqd $rb, 0($ra)

# $raの下位4bitを使って$rtをバイト単位でローテートすることでMSBに移動させる
rotqby $rb, $rb, $ra

# プリファードスロットへさらにローテート
rotqbyi $rb, $rb, -3
 
}
byte、halfwordの場合だけ12.のローテートが必要

**ストア
#highlight(linenumber){
# アライメントがとれていないbyte位置へストアする
#  $ra : アドレス
#  $rb : バイトデータ
#  $rc, rd, re : テンポラリ

# まずストア位置のデータをロードする
lqd $rc, 0($ra)

# バイト挿入マスクの生成
cbd $rd, 0($ra)

# シャッフル
#  rbのプリファードスロットとrcのプリファードスロット以外とを合成する
shufb $re, $rb, $rc, $rd

# ストアする
stqd $re, 0($rb)
}

32bitの整数乗算をするインストラクションはない。
16bitの乗算命令を組み合わせて実現する。
一般的に5つのインストラクションが必要。


----

復元してよろしいですか?

ツールボックス

下から選んでください:

新しいページを作成する
ヘルプ / FAQ もご覧ください。