Study of the vectorization efficiency of loop nests with an irregular number of iterations-Reference-Cited by-同舟云学术

Study of the vectorization efficiency of loop nests with an irregular number of iterations

Published:2019-11-30 Issue:4 Volume:10 Page:77-96
ISSN:2079-3316
Container-title:Program Systems: Theory and Applications
language:ru
Short-container-title:ПСТП

Author:

Рыбаков Алексей Анатольевич¹^ORCID,Шумилин Сергей Сергеевич¹^ORCID

Affiliation:

1. Межведомственный суперкомпьютерный центр РАН

Abstract

Векторизация вычислений является важной низкоуровневой оптимизацией, используемой для создания высокоэффективного параллельного кода. Особенности набора инструкций AVX-512 позволяют применять векторизацию для сложного программного контекста, в частности для гнезд циклов и циклов с сильно разветвленным управлением. При использовании векторных инструкций для контекста с неизвестным профилем исполнения существует опасность низкой эффективности векторизации. Особенно ярко это проявляется при векторизации гнезд циклов с нерегулярным числом итераций внутреннего цикла. В статье рассматривается практический подход к векторизации гнезд циклов, основанный на предикатном представлении программы. В качестве примера приводится реализация сортировки Шелла, компактная реализация которой состоит из гнезда циклов, в котором количество итераций внутреннего цикла носит нерегулярный характер и зависит от номеров итераций внешних циклов. Такой контекст является крайне неудобным для векторизации. Приводится сравнение теоретической и практической эффективности векторизации сортировки Шелла, рассматриваются особенности этого программного контекста и объясняется их негативное влияние на производительность векторизованного кода. Полученные результаты могут быть использованы исследователями и разработчиками программного обеспечения для обнаружения причин низкой эффективности векторизации программного кода с похожими особенностями.

Funder

FASO Russia

Publisher

Ailamazyan Program Systems Institute of Russian Academy of Sciences (PSI RAS)

Subject

General Computer Science

Reference20 articles.

1. Intel64 and IA-32 architectures software developer's manual, IntelCorporation, October 2019, Combined volumes: 1, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, 3C, 3D and 4 URL https://software.intel.com/en-us/download/intel-64-and-ia-32-architectures-sdm-combined-volumes-1-2a-2b-2c-2d-3a-3b-3c-3d-and-4 (access date: 21.10.2019).

2. IntelC++ Compiler 16.0 user and reference guide, IntelCorporation, 2015 URL https://software.intel.com/en-us/download/intel-c-compiler-160-update-4-user-and-reference-guide (access date: 21.10.2019).

3. IntelIntrinsics guide URL https://software.intel.com/sites/landingpage/IntrinsicsGuide/ (access date: 21.10.2019).

4. LAMMPS’ PPPM Long-Range Solver for the Second Generation Xeon Phi