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c++ - 英特尔 C++ 编译器 ICC 似乎忽略了 SSE/AVX 设置

coder 2024-02-25 原文

我最近下载并安装了适用于 Linux 的英特尔 C++ 编译器 Composer XE 2013，可免费用于非商业开发。 http://software.intel.com/en-us/non-commercial-software-development

我在 Ivy 桥系统(具有 AVX)上运行。我有两个版本的函数做同样的事情。一个不使用 SSE/AVX。另一个版本使用 AVX。在 GCC 中，AVX 代码比标量代码快大约四倍。但是，使用 Intel C++ 编译器时性能要差得多。使用 GCC 我这样编译

gcc m6.cpp -o m6_gcc -O3 -mavx -fopenmp -Wall -pedantic

使用 Intel 我这样编译

icc m6.cpp -o m6_gcc -O3 -mavx -fopenmp -Wall -pedantic

此时我只使用 OpenMP 进行计时(使用 omp_get_wtime())。 奇怪的是，如果我将 avx 选项更改为 msse2，则代码无法使用 GCC 进行编译，但可以使用 ICC 进行编译。事实上，我可以将 mavx 放在一起，它仍然可以编译。似乎无论我尝试什么选项，它都会编译但不会优化使用 AVX 代码。所以我想知道我在使用 ICC 启用/禁用 SSE/AVX 时是否做错了什么？

这是我正在使用的 AVX 函数。

inline void prod_block4_unroll2_AVX(double *x, double *M, double *y, double *result) {
    __m256d sum4_1 = _mm256_set1_pd(0.0f);
    __m256d sum4_2 = _mm256_set1_pd(0.0f);

    __m256d yrow[6];
    for(int i=0; i<6; i++) {
        yrow[i] = _mm256_load_pd(&y[4*i]);
    }
    for(int i=0; i<6; i++) {
        __m256d x4 = _mm256_load_pd(&x[4*i]);
        for(int j=0; j<6; j+=2) {
            __m256d brod1 = _mm256_set1_pd(M[i*6 + j]);
            sum4_1 = _mm256_add_pd(sum4_1, _mm256_mul_pd(_mm256_mul_pd(x4, brod1), yrow[j]));
            __m256d brod2 = _mm256_set1_pd(M[i*6 + j+1]);
            sum4_2 = _mm256_add_pd(sum4_2, _mm256_mul_pd(_mm256_mul_pd(x4, brod2), yrow[j+1]));
        }
    }
    sum4_1 = _mm256_add_pd(sum4_1, sum4_2);
    _mm256_store_pd(result, sum4_1);
}

这里是以秒为单位的计时信息。我运行了对应于 L1、L2 和 L3 缓存范围的三个范围。我在 L1 区域只得到 4x。请注意，ICC 具有更快的标量代码但更慢的 AVX 代码。

GCC:
nvec 2000, repeat 100000
time scalar 5.847293
time SIMD 1.463820
time scalar/SIMD 3.994543

nvec 32000, repeat 10000
time scalar 9.529597
time SIMD 2.616296
time scalar/SIMD 3.642400
difference 0.000000

nvec 5000000, repeat 100
time scalar 15.105612
time SIMD 4.530891
time scalar/SIMD 3.333917
difference -0.000000

ICC:
nvec 2000, repeat 100000
time scalar 3.715568
time SIMD 2.025883
time scalar/SIMD 1.834049

nvec 32000, repeat 10000
time scalar 6.128615
time SIMD 3.509130
time scalar/SIMD 1.746477

nvec 5000000, repeat 100
time scalar 9.844096
time SIMD 5.782332
time scalar/SIMD 1.702444

最佳答案

两点:

(1) 看来您在代码中使用了 intel intrinsic —— g++ 和 icpc 不一定实现相同的 intrinsics(但它们中的大部分重叠)。检查需要导入的头文件(g++ 可能需要提示来为您定义非艺术性)。 g++ 失败时会给出错误信息吗？

(2) 编译器标志 do 并不意味着将生成指令(来自 icpc --help): -msse3 可能生成 Intel(R) SSE3、SSE2 和 SSE 指令

这些标志通常只是对编译器的提示。您可能需要查看 -xHost 和 -fast。

It seems no matter what options I try it compiles but does not make optimal use of the AVX code.

你是如何检查这个的？如果存在其他瓶颈(例如内存带宽)，您可能看不到 4 倍的加速。

编辑(基于问题编辑):

看起来 icc 标量比 gcc 标量更快——可能是 icc 对标量代码进行了矢量化。如果是这种情况，我不会期望在手动编码矢量化时 icc 有 4 倍的加速。

至于 icc 在 5.782332s 和 gcc 在 3.509130s 之间的区别(对于 nvec 5000000)；这是出乎意料的。根据我掌握的信息，我无法判断为什么两个编译器之间的运行时存在差异。我建议查看两个编译器发出的代码 ( http://www.delorie.com/djgpp/v2faq/faq8_20.html )。此外，请确保您的测量结果是可重现的(例如，多路计算机上的内存布局、热/冷缓存、后台进程等)。

关于c++ - 英特尔 C++ 编译器 ICC 似乎忽略了 SSE/AVX 设置，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/17031192/

英特amptimecode256c++avxicc

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