1

Сравниваю скорость перемножения двух векторов valarray и последующего присвоения третьему вектору, скорость перемножения двух массивов и присвоение результата третьему в обычном цикле и скорость перемножения двух массивов и присвоение результата третьему с использованием векторных расширений. С векторизацией я не знаком и делаю это в первый раз.

Получил следующие значения средних времён вычислений, приведённых к массивам типа double длинной 1 млрд.: valarray - 4.30241 сек.; в обычном цикле - 1.10416 сек.; с использованием векторных расширений - 1.14358 сек.

Результат получен на основе 300 прогонов для массивов длинной 20 млн. Конфигурация Release и платформа x64. Процессор 4000 серии Ryzen, если это имеет значение.

Сам вопрос: почему valarray работает так медленно и почему при обычном перемножении в цикле результат лучше, чем с использованием векторных расширений?

На вторую часть вопроса я частично получил ответ тут: http://ssd.sscc.ru/sites/default/files/content/attach/317/lecture2015_10_vectorization.pdf Но тогда скорости должны были быть как минимум равны, а с использованием векторных расширений получилось медленнее, значит я что-то не правильно делаю.

Ниже сам код программы. Реализацию класса Timer взял от сюда: https://ravesli.com/urok-129-tajming-koda-vremya-vypolneniya-programmy/

#include <iostream>
#include <valarray>
#include <immintrin.h>
#include <chrono>

class Timer{
private:
    using clock_t = std::chrono::high_resolution_clock;
    using second_t = std::chrono::duration<double, std::ratio<1>>;

    std::chrono::time_point<clock_t> m_beg;

public:
    Timer() : m_beg(clock_t::now()) {
    }

    void reset() {
        m_beg = clock_t::now();
    }

    double elapsed() const {
        return std::chrono::duration_cast<second_t>(clock_t::now() - m_beg).count();
    }
};

#define _mm256_mul_t _mm256_mul_pd
#define type double
#define __m256_t __m256d

int main() {

    Timer t;
    double t_1{ 0. }, t_2{ 0. }, t_3{ 0. };

    size_t m{ 5000000 }, n_cyc{ 10 }, st{ sizeof(type) }, step{ 256 / 8 / st }, n{ m * step };

    std::valarray<type> varr_1(type(2), n), varr_2(type(3), n), varr_3(type(0), n);

    type *arr_1{ new type[n] }, *arr_2{ new type[n] }, *arr_3{ new type[n] };
    for (size_t i{ 0 }; i < n; ++i) {
        arr_1[i] = type(2);
        arr_2[i] = type(3);
        arr_3[i] = type(0);
    }


    //первый тест

    for (size_t count{ 0 }; count < n_cyc; ++count) {

        t.reset();

        varr_3 = varr_1 * varr_2;

        t_1 += t.elapsed();

        for (size_t i{ 0 }; i < varr_3.size(); ++i) {
            varr_3[i] = type(0);
        }

    }


    //второй тест

    for (size_t count{ 0 }; count < n_cyc; ++count) {

        t.reset();

        for (size_t i{ 0 }; i < n; ++i) {
            arr_3[i] = arr_1[i] * arr_2[i];
        }

        t_2 += t.elapsed();

        for (size_t i{ 0 }; i < n; ++i) {
            arr_3[i] = type(0);
        }

    }


    //третий тест

    for (size_t count{ 0 }; count < n_cyc; ++count) {

        t.reset();

        for (size_t i{ 0 }; i < n; i += step) {
            *(__m256_t *)(arr_3 + i) = _mm256_mul_t(*(__m256_t *)(arr_1 + i), *(__m256_t *)(arr_2 + i));
        }

        t_3 += t.elapsed();

        for (size_t i{ 0 }; i < n; ++i) {
            arr_3[i] = type(0);
        }

    }


    //результат

    t_1 /= double(n_cyc) * double(n) * 1.e-9;
    t_2 /= double(n_cyc) * double(n) * 1.e-9;
    t_3 /= double(n_cyc) * double(n) * 1.e-9;

    std::cout << "valarray\t" << t_1
        << "\nindex\t\t" << t_2
        << "\nm256_t\t\t" << t_3
        << std::endl;


    delete[] arr_1;
    delete[] arr_2;
    delete[] arr_3;

    return 0;

}
1
  • Комментарии не предназначены для расширенной дискуссии; разговор перемещён в чат.
    – Grundy
    6 авг 2021 в 15:51

0

Ваш ответ

By clicking “Отправить ответ”, you agree to our terms of service and acknowledge that you have read and understand our privacy policy and code of conduct.

Посмотрите другие вопросы с метками или задайте свой вопрос.