跨平台 SIMD 调用可能只需要一个可执行文件？

Question

我最近对 ​​SIMD 优化产生了兴趣，因为在一段时间没有这样做之后，我想再次使用 C++ 进行编程。请进行描述，因为我还是 SIMD 指令的初学者。

我的问题是：是否有可能在 C++ 中编译一个跨平台的可执行文件，它支持各种 SIMD 指令集并实时选择最佳指令集来使用？在性能方面最好，通常最新的指令集更好。

示例：我在 Windows 10 上使用 i7-7700K 编译了一个游戏并将其放到 Steam 上。不同的用户很可能拥有支持不同 SIMD 指令集的不同 CPU。启动游戏时，会检测并使用最佳 SIMD 指令集。

当然，我必须调整我的代码并支持一些手动选择的 SIMD 指令集。

Answer 1

一般来说，问题是您希望使用 SIMD 的粒度级别...较旧的数学库（如 D3DXMath）使用间接跳转（即虚拟方法）在运行时选择针对该指令集优化的函数版本。虽然这在理论上可行，但该函数必须做足够的工作来弥补间接调用的开销。

例如：如果您调用 D3DXVec3Dot 并且它为 SSE/SSE2、SSE3 或 SSE4.1 选择了不同的版本，很可能首先调用该函数的成本比性能节省的成本更高。要真正从这种优化中受益，您需要拥有更大规模的例程，这些例程可以同时执行数千次计算，而不是微函数。

请注意，这就是为什么DirectXMath 是一个完全不使用间接跳转/分派的全内联库。您可以指望 SSE/SSE2 始终支持 x64，并且基本上始终支持 x86。如果您碰巧正在为始终具有 AVX 的平台（例如 Xbox One）构建 EXE/DLL，则使用 /arch:AVX，DirectXMath 库将在有意义的情况下使用 AVX、SSE4.1、SSE3、SSE2/SSE .见this blog post series。