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C++でSIMDを書くときのオススメライブラリ libsimdpp

Last updated at 2019-09-18Posted at 2018-10-03

概要

C++でSIMDを書く人向けの良いライブラリを見つけました。
https://github.com/p12tic/libsimdpp

SIMDをtemplateで扱うことができるので、SSE、AVXなどの異なった命令セットや、float, doubleなどの異なった型を同じコードで扱うことができます。

アセンブラや組み込み関数を使うくらいならlibsimdppを使った方が良いと思います。

OpenCLとどちらを選ぶかは吟味する必要がありそうです。
OpenCLだとCPU向けのカリカリチューニングはできないかもしれないので、カリカリチューニングをする必要があるなら、libsimdppが良いと思います。

x86環境で、実際に使ってみてよかった点のレポートです。

libsimdppへの移植は3時間くらいでサクっと終わり、floatからdoubleに切り替えて一発で動作したときは、簡単すぎてビビりました。コンパイル時に、型チェックができるので、ミスが少ないです。

アルゴリズムの研究と、アプリケーションへの実装を同時並行で行なっています。

アプリケーションなので、高速化のためにfloatを使っています。ただ、一度アルゴリズムを、生の組み込み関数で書いてしまうと、doubleに切り替えるのはかなり大変です。

一方、研究用途で、以下を知りたいことがあります。

こういうときに、精度を切り替えたバージョンと結果を比較できると、調査がかんたんです。

型のサイズを変えたり、命令セットを変えたりすることで、メモリボトルネックなのか、CPUボトルネックなのかのヒントが得られました。

Google BenchmarkのTemplate Benchmark機能と組み合わせて、各命令セットでのパフォーマンスを、一覧でかんたんに出力できました。

↑によると、AVX-512でMIPPのほうがsimdppより速い？理由は調べてない。