Question

我想使用SIMD操作在字节数组中找到最小/最大值。到目前为止，我能够通过数组并将最小值/最大值存储到__m128i变量中，但这意味着我正在寻找的值与其他值混合在一起（确切地说是15个其他值）。

我发现这些讨论here和here用于整数，this page用于浮点数，但我不明白如何工作_mm_shuffle *。所以我的问题是：

为了从__m128i变量中提取最小/最大字节（或无符号字节）值，我必须执行哪些SIMD操作？
_mm_shuffle *如何运作？当我在网上查看“最小”文档时，我不明白。我知道它与_MM_SHUFFLE macro有关，但我没有得到这个例子。

Answer 1

以下是uint8_t的水平最大值示例：

#include "tmmintrin.h" // requires SSSE3

__m128i _mm_hmax_epu8(const __m128i v)
{
    __m128i vmax = v;

    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 1));
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 2));
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 4));
    vmax = _mm_max_epu8(vmax, _mm_alignr_epi8(vmax, vmax, 8));

    return vmax;
}

将在所有元素中返回最大值。如果您需要将值作为标量，请使用_mm_extract_epi8。

如何适应min，以及签名min / max。

应该是相当明显的

Answer 2

或者，转换为单词并使用phminposuw（未测试）

int hminu8(__m128i x)
{
  __m128i l = _mm_unpacklo_epi8(x, _mm_setzero_si128());
  __m128i h = _mm_unpackhi_epi8(x, _mm_setzero_si128());
  l = _mm_minpos_epu16(l);
  h = _mm_minpos_epu16(h);
  return _mm_extract_epi16(_mm_min_epu16(l, h), 0);
}

根据我的快速计算，延迟比min / shuffle级联稍差，但吞吐量稍好一些。与phminposuw相关联的答案可能更好。适用于无符号字节（但未经过测试）

uint8_t hminu8(__m128i x)
{
  x = _mm_min_epu8(x, _mm_srli_epi16(x, 8));
  x = _mm_minpos_epu16(x);
  return _mm_cvtsi128_si32(x);
}

您也可以将它用于max，但有一点开销：补充输入和结果。

从__m128i中查找最小/最大值

2 个答案: