Перейти к содержанию

Файл:Haswell Apfelmännchen per Core.png

Содержимое страницы недоступно на других языках.
Материал из Wikivoyage

Исходный файл ‎(3129 × 2245 пкс, размер файла: 184 КБ, MIME-тип: image/png)

Этот файл из на Викискладе и может использоваться в других проектах. Информация с его страницы описания приведена ниже.

Краткое описание

Описание
English: Possible Parallelization of the Mandelbrot Set Calculation within a Haswell Core i7 per Core. You can see that up to 128 calculation (in total 16 instructions divided on two threads) can be executed per Core. On a Haswell Core i7-5960X this can be up to 1024 parallel calculations per CPU, on a Haswell Xeon E7-8890 v3 up to 2304 parallel calculations. Modern CPUs are far beyond from being non-parallel.
Дата
Источник Собственная работа
Автор Frank Klemm

Basic core ...

And yes, this code is on a Dual Xeon 18 core Haswell about 5 million times faster than on my 386 with a 387... 

typedef union
{
    __m128d           V2  [  1];
    __m128            V4  [  1];
    __m128i           I   [  1];
    double            f64 [  2];
    float             f32 [  4];
    unsigned __int64  ui64[  2];
    unsigned __int32  ui32[  4];
    unsigned __int16  ui16[  8];
    unsigned __int8   ui8 [ 16];
    signed   __int64  i64 [  2];
    signed   __int32  i32 [  4];
    signed   __int16  i16 [  8];
    signed   __int8   i8  [ 16];
} _128;

typedef union
{
    __m256d           V4  [  1];
    __m256            V8  [  1];
    __m256i           II  [  1];
    __m128i           I   [  2];
    double            f64 [  4];
    float             f32 [  8];
    unsigned __int64  ui64[  4];
    unsigned __int32  ui32[  8];
    unsigned __int16  ui16[ 16];
    unsigned __int8   ui8 [ 32];
    signed   __int64  i64 [  4];
    signed   __int32  i32 [  8];
    signed   __int16  i16 [ 16];
    signed   __int8   i8  [ 32];
} _256;

typedef union
{
    _128              U128[  4];
    _256              U256[  2];
    __m256d           V4  [  2];
    __m256            V8  [  2];
    __m256i           II  [  2];
    __m128i           I   [  4];
    double            f64 [  8];
    float             f32 [ 16];
    unsigned __int64  ui64[  8];
    unsigned __int32  ui32[  4];
    unsigned __int16  ui16[ 32];
    unsigned __int8   ui8 [ 64];
    signed   __int64  i64 [  8];
    signed   __int32  i32 [ 16];
    signed   __int16  i16 [ 32];
    signed   __int8   i8  [ 64];
} _512;

typedef union
{
    _128              U128[  8];
    _256              U256[  4];
    _512              U512[  2];
    __m256d           V4  [  4];
    __m256            V8  [  4];
    __m256i           II  [  4];
    __m128i           I   [  8];
    double            f64 [ 16];
    float             f32 [ 32];
    unsigned __int64  ui64[ 16];
    unsigned __int32  ui32[  8];
    unsigned __int16  ui16[ 64];
    unsigned __int8   ui8 [128];
    signed   __int64  i64 [ 16];
    signed   __int32  i32 [ 32];
    signed   __int16  i16 [ 64];
    signed   __int8   i8  [128];
} _1024;

// im = 2*re*im   + imadd
// re = re2 - im2 + readd
#define JULIA_1                             \
    im[0] = _mm256_add_ps (im[0], im[0]);         \
    im[1] = _mm256_add_ps (im[1], im[1]);         \
    im[0] = _mm256_fmadd_ps (im[0], re[0], imagadd->V8[0]);   \
    im[1] = _mm256_fmadd_ps (im[1], re[1], imagadd->V8[1]);   \
    re[0] = _mm256_sub_ps (re2[0], im2[0]);       \
    re[1] = _mm256_sub_ps (re2[1], im2[1]);       \
    re[0] = _mm256_add_ps (re[0], realadd->V8[0]);      \
    re[1] = _mm256_add_ps (re[1], realadd->V8[1])

// repim = re+im
// remim = re-im
// im = 2*re*im     - readd
// re = repim*remim - imadd
#define JULIA_2                             \
    repim[0] = _mm256_add_ps (re[0], im[0]);      \
    repim[1] = _mm256_add_ps (re[1], im[1]);      \
    remim[0] = _mm256_sub_ps (re[0], im[0]);      \
    remim[1] = _mm256_sub_ps (re[1], im[1]);      \
    im[0] = _mm256_add_ps (im[0], im[0]);         \
    im[1] = _mm256_add_ps (im[1], im[1]);         \
    im[0] = _mm256_fmadd_ps (im[0], re[0], imagadd->V8[0]);           \
    im[1] = _mm256_fmadd_ps (im[1], re[1], imagadd->V8[1]);           \
    re[0] = _mm256_fmadd_ps (repim[0], remim[0], realadd->V8[0]);     \
    re[1] = _mm256_fmadd_ps (repim[1], remim[1], realadd->V8[1])

// re2 = re*re
// im2 = im*im
// sum = re2 + im2
#define JULIA_3                             \
    re2[0] = _mm256_mul_ps (re[0], re[0]);        \
    re2[1] = _mm256_mul_ps (re[1], re[1]);        \
    im2[0] = _mm256_mul_ps (im[0], im[0]);        \
    im2[1] = _mm256_mul_ps (im[1], im[1]);        \
    sum[0] = _mm256_add_ps (re2[0], im2[0]);      \
    sum[1] = _mm256_add_ps (re2[1], im2[1])

static void
Julia16x32_Mac (
             _512* const  dst,
       const _512* const  real_begin,
       const _512* const  imag_begin,
       const _512* const  realadd,
       const _512* const  imagadd,
       const __int32      maxiter)
{
    __int32       cnt    = maxiter;
    __m256        re[2]    = { real_begin->V8[0], real_begin->V8[1] };
    __m256        im[2]    = { imag_begin->V8[0], imag_begin->V8[1] };
    __m256        repim[2];
    __m256        remim[2];
    __m256        result[2] = { flt_c0 };
    __m256        add[2] = { flt_c1, flt_c1 };

    __m256        re2[2];
    __m256        im2[2];
    __m256        sum[2];
    __m256i       cmp[2];
    goto check1;

loop1:
    cnt -= 5;
    JULIA_1;

    JULIA_2;
    JULIA_2;
    JULIA_2;
    JULIA_2;
    result[0] = _mm256_add_ps (result[0], flt_c5);

check1:
    JULIA_3;
    cmp[0] = _mm256_castps_si256 (_mm256_cmp_ps (sum[0], flt_c4, _CMP_LT_OQ));
    cmp[1] = _mm256_castps_si256 (_mm256_cmp_ps (sum[1], flt_c4, _CMP_LT_OQ));

    cmp[0] = _mm256_castps_si256 (_mm256_and_ps (_mm256_castsi256_ps(cmp[0]), _mm256_castsi256_ps(cmp[1])));

    if (cnt >= 5 && (cmp[0].m256i_u64[0] & cmp[0].m256i_u64[1] & cmp[0].m256i_u64[2] & cmp[0].m256i_u64[3]) == 0xFFFFFFFFFFFFFFFF)
        goto loop1;

    result[1] = result[0];
    goto check2;

loop2:
    cnt -= 1;
    JULIA_1;

    result[0] = _mm256_add_ps (result[0], add[0]);
    result[1] = _mm256_add_ps (result[1], add[1]);

    JULIA_3;
check2:
    cmp[0] = _mm256_castps_si256 (_mm256_cmp_ps (sum[0], flt_inf, _CMP_LT_OQ));
    cmp[1] = _mm256_castps_si256 (_mm256_cmp_ps (sum[1], flt_inf, _CMP_LT_OQ));
    add[0] = _mm256_and_ps (add[0], _mm256_castsi256_ps (cmp[0]));
    add[1] = _mm256_and_ps (add[1], _mm256_castsi256_ps (cmp[1]));

    cmp[0] = _mm256_castps_si256 (_mm256_or_ps (_mm256_castsi256_ps(cmp[0]), _mm256_castsi256_ps(cmp[1])));

    if (cnt >= 1  &&  _mm256_testz_pd (_mm256_castsi256_pd(cmp[0]), _mm256_castsi256_pd(cmp[0])) == 0)
        goto loop2;

    (dst->II)[0] =  _mm256_cvttps_epi32 (result[0]);
    (dst->II)[1] =  _mm256_cvttps_epi32 (result[1]);
}

#undef JULIA_1
#undef JULIA_2
#undef JULIA_3

Лицензирование

Я, владелец авторских прав на это произведение, добровольно публикую его на условиях следующей лицензии:
w:ru:Creative Commons
атрибуция распространение на тех же условиях
Этот файл доступен по лицензии Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International
Вы можете свободно:
  • делиться произведением – копировать, распространять и передавать данное произведение
  • создавать производные – переделывать данное произведение
При соблюдении следующих условий:
  • атрибуция – Вы должны указать авторство, предоставить ссылку на лицензию и указать, внёс ли автор какие-либо изменения. Это можно сделать любым разумным способом, но не создавая впечатление, что лицензиат поддерживает вас или использование вами данного произведения.
  • распространение на тех же условиях – Если вы изменяете, преобразуете или создаёте иное произведение на основе данного, то обязаны использовать лицензию исходного произведения или лицензию, совместимую с исходной.

Краткие подписи

Добавьте однострочное описание того, что собой представляет этот файл

Элементы, изображённые на этом файле

изображённый объект

создатель

У этого свойства есть некоторое значение без элемента в

имя автора (строка): Frank Klemm
логин в проектах Викимедиа: Frank Klemm

История файла

Нажмите на дату/время, чтобы увидеть версию файла от того времени.

Дата/времяМиниатюраРазмерыУчастникПримечание
текущий02:56, 9 августа 2017Миниатюра для версии от 02:56, 9 августа 20173129 × 2245 (184 КБ)Frank KlemmUser created page with UploadWizard

Нет страниц, использующих этот файл.

Глобальное использование файла

Данный файл используется в следующих вики:

  • Использование в de.wikipedia.org
Источник — https://ru.wikivoyage.org/wiki/Файл:Haswell_Apfelmännchen_per_Core.png