Basic Chapter 2. AVX Notations

Reference

1. Crunching Numbers with AVX and AVX2

AVX는 기존 C++ programming과는 다른 용어들이 많이 존재하기 때문에 이에 대해서 알아보자.

Data type naming rule

기본적인 정의 방법은 다음과 같이 표시한다.

__<bit_width><data_type>

<ddd>는 bit수를 의미하며 128, 256, 512가 지원된다.

<s>는 data type을 나타내며 i, d, empty가 있다. i는 integer type (bit수 무관), d는 double-precision 64 bit floating point, 비어있는 경우는 가장 기본인 single-precision 32 bit floating point 이다. 따라서 아래와 같은 조합이 가능하다.

Data Type	Description
__m128	128-bit vector containing 4 floats
__m128d	128-bit vector containing 2 doubles
__m128i	128-bit vector containing integers
__m256	256-bit vector containing 8 floats
__m256d	256-bit vector containing 4 doubles​
__m256i	256-bit vector containing integers
__m512	512-bit vector containing 16 floats
__m512d	512-bit vector containing 8 doubles​
__m512i	512-bit vector containing integers

Instrinc naming rule

기본적인 정의 방법은 다음과 같이 표시한다.

_mm<bit_width>_<operation>_<data_type>

이 포맷은 아래와 같이 구성된다.

1. <bit_width>: return 되는 (때로는 사용되는) bit 수를 의미한다. 128인 경우는 해당 영역이 비어있다.
2. <operation>: 일종의 함수 이름으로 instrinsc operation을 나타낸다.
3. <data_type>: instrinsic의 primary argument의 데이터 타입이며, 대략적인 종류는 아래와 같다.

Data Type	Description
ps	vectors contain single-precision packed data
pd	vectors contain double-precision packed data
epi8/epi16/epi32/epi64	vectors contain 8/16/32/64 bits signed integers packed data
epu8/epu16/epu32/epu64	vectors contain 8/16/32/64 bits unsigned integers packed data
si128/si256/si512	unspecified 128/256/512 bits vector

앞선 예제에서 살펴봤던 아래 구현은 16bit integer 32개를 add operation 한 후 512 bit vector를 return 하는 함수이다.

__m512i A, B;
A = _mm512_add_epi16(A,B); // 1 instrinsic is used

Register

AVX 512는 xmm, ymm, zmm 3가지 종류의 register를 제공한다. 아래의 그림과 같이 bit length가 각각 128, 256, 512 이다. ymm은 xmm 두개로 구성되며, zmm은 ymm 두개로 구성된다.

Registery