пример 1.
| Код |
type
T4Byte=array [0..3] of Byte;
T2Word=array [0..1] of Word;
var
a, b, c: DWord;
begin
a:=$01020304;
T2Word(b)[0]:=T4byte(a)[0]*T4byte(a)[1];
T2Word(b)[1]:=T4byte(a)[2]*T4byte(a)[3];
c:=T2Word(b)[0]*T2Word(b)[1];
Write(c);
end.
|
Пример 2.
Тоже самое только дугая запись. В с/с++ можно сделаь аналогично через struct union.
| Код |
type
TRecDWord=record
case integer of
0: b0, b1, b2, b3:Byte;
1: w0, w1: Word;
2: d0: DWord;
end;
end;
var
a, b, c: TRecDWord;
begin
a.d0:=$01020304;
b.w0:=a.b0*a.b1;
b.w0:=a.b0*a.b1;
c.d0:=b.w0*b.w1;
Write(c);
end.
|
пример 3
| Код |
type
TRecDWord=record
case integer of
0: b0, b1, b2, b3:Byte;
1: w0, w1: Word;
2: d0: DWord;
end;
end;
var
a, b, c: TRecDWord;
begin
a.d0:=a.b0*a.b1*a.b2*a.b3;
Write(c);
end.
|
В третьем примере, код будет работать 3 цикла умножения. А во втором и первом примерах 1 и 2 умножения не имеют зависимости поэтому они могут выполниться параллельно.
Поэтому скорость первого и вторго примера 2 цикла умножения.
В третьем примере компилятор может распараллелить, но на практике думается делать он это не будет.
Параллельность зависит от процессора что-то можно распараллелить что-то нельзя.
Вполне возможно что в процессорах с VLMW или RISC процессорах можно записать 3 умножения одной командой.
На x86 точно нет такой команды, только в 2 команды. Сначала за раз 2 умножения потом еще одно.
Даже Intel и Microsoft специально добавили в сови компиляторы С/с++ наборы instrics которые реализуют низкоуровневые SIMD команды CPU в виде высокоуровневых функций.
SIMD - расшифровывается как, ода инструкция много данных.
За частую при таком подходе данные обрабатываться параллельно, за счёт этого имеем прирост в производительности.
А ещё процессоры интел называют мульти скалярными. Это архитектура MIMD(мноо инструкций много данных)
Процессор может выполнять команды которые не имеют зависимости по данным параллельно.
Так что второй и первый пример хотя и имеют 3 умножени, но будут выполняться по скорости как 2 последовательных умножения.
Зачем нужен SIMD когда есть MIMD? На SIMD обычно пишет челове программист и он способен распаролелить код лучше чем это сделает компилятор+процесор.
SIMD выступает в роли помощника, подсказывая процессору над какими данными можно вести код паролельно.
В процессор трудно вставить крутой алгоритм анлиза, который бы паролелил днные поэтому он не такой умный.
К SIMD относятся процессоры с наборами команд MMX,SSE, SSE2 и тд.
GPU обычно тоже выполняют одну команду над 4 компонентами цвета одного пикселя и над 4 пикселями.
В некоторых ARM(практически во всех) тоже есть свои наборы команд Neon.
И в других процессорах тоже есть свои инструкции.
Прирост скорости достигается за счёт параллельности. А вот способы для достижения параллельности бывают разные. |
