Mono.Simd 或 Microsoft.Bcl.Simd 能否为 C# 提供确定性浮点运算？答案

【问题标题】：Could Mono.Simd or Microsoft.Bcl.Simd provide deterministic floating point arithmetic to C#?Mono.Simd 或 Microsoft.Bcl.Simd 能否为 C# 提供确定性浮点运算？
【发布时间】：2015-04-15 18:38:19
【问题描述】：

C#cannot be coerced into deterministic floating point arithmetic，设计者似乎认为性能开销太大了。

我正在尝试评估是否可以仅使用 SIMD 扩展来实现确定性浮点运算。 SSE appears to be 确定性，within reason。

这有什么不可行的原因吗？

【问题讨论】：

仅供参考，您打算用这种浮点精度要求实现什么？
我在这里推测，但这可能会在缺少必要的 SIMD 指令的系统上失败吗？您可能会“优雅地”退化为逐元素破坏的数学或彻底失败。
@tmyklebu SSE 于 1999 年推出，allegedly“许多科学应用程序拒绝运行，除非 CPU 支持 SSE2 或 SSE3。”。我认为现在很难找到不支持它的 PC。
@Mr.Smith：IIRC，SSE2 是 x86_64 上的典型编译器用于实现双精度浮点数学的指令集。它出现在P4上。是的，如果没有 SSE2，很多代码都会崩溃；这部分是因为 SSE2 快得多，部分是因为许多编译器实现的浮点在没有 SSE2 的情况下没有任何语义。我在这里提出了一个相当理论的问题；如果您在 P3 上使用 SIMD 扩展会发生什么？最好的情况是它会爆炸，最坏的情况是它会默默地给你破算术。
编写一个在不同系统上得到相同结果的程序，即使这些结果是实数算术结果的近似值，也不是不合理的要求。 Java 结合了 strictfp 和 StrictMath 库，即使以性能为代价也能确保结果的重现性。

标签： c# floating-point deterministic

【解决方案1】：

您的问题的答案是肯定的——您需要 SSE2，而不仅仅是 SSE，才能做到这一点；事实上，Windows 和 Linux 上的 x86-64 ABI 默认使用 SSE2 进行浮点运算，这也是 .NET 64bit JIT 也使用 SSE2 FP 的原因。

原始 SSE（如 Pentium III 上所见）的问题在于它仅支持单精度，这不足以为您提供完整的浮点环境。尝试在不支持 SSE2 的处理器上运行使用 SSE2 的代码会触发非法指令陷阱。

【讨论】：