指数関数expのAVX-512によるベクトル化 - Cybozu Inside Out | サイボウズエンジニアのブログ

初めに サイボウズ・ラボの光成です。 C++で単精度配列に対する指数関数のベクトル化をAVX-512を使って実装しました。 標準関数std::exp(float)に対する相対誤差は2e-6、速度は10倍ぐらいです。 指数関数をどうやって計算するのか、一般的な話とAVX-512に特有の部分を紹介します。 想定読者 C++とx64(x86-64)のアセンブリ言語の知識を多少仮定しますが、 なるべく少ない前提知識で読めるように心がけます。 ある程度知識のある方は近似計算から読み始めてかまいません。 初めに 想定読者 実行環境 ベンチマーク 速度 誤差 exp(x)の性質 計算の範囲 近似計算 アルゴリズム AVX-512での実装 AVX-512の命令概略 初期化 メインループ floatのフォーマット floatからintへの変換 端数処理 係数の決め方 まとめ 実行環境 AVX-512が使える

[igrep]

"AVX-512はint32_t, int8_t, double, floatなど様々な型のをまとめて処理する命令セットの名前です。 一つのレジスタが512ビットあるのでfloatなら512/32 = 16個まとめて処理できます。"

[kazuhooku]

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