Özet - SIMD
- Rust kursu
- Uzman
- Ders 24/46
- 5 dk
Simd<T, N> ve Mask'ı birleştirerek bir vektör toplamı yazarsın.
SIMD özeti
SIMD tek talimatla birden çok şeridi işler. std::simd (Simd<T, N>, maskeler, reduce_*) taşınabilir ama nightly'dir; kararlı seçenekler std::arch ve otomatik vektörleştirmedir. Dikey işlemler şerit bazlı, yatay işlemler şeritleri indirger. Maske + select dallanmasız koşul sağlar. Otomatik vektörleştirme için: sınır denetimsiz erişim, çoklu birikim, dallanmasız gövde; daha geniş vektörler için target-cpu ya da #[target_feature].
Dört birikimli nokta çarpımı
Dikey çarp-topla, sonda tek bir yatay indirgeme ve artanların ayrı işlenmesi:
fn nokta4(a: &[f32], b: &[f32]) -> f32 {
assert_eq!(a.len(), b.len());
let mut birikim = [0.0f32; 4];
for (x, y) in a.chunks_exact(4).zip(b.chunks_exact(4)) {
for i in 0..4 { birikim[i] += x[i] * y[i]; }
}
let n = a.len() / 4 * 4;
let kalan: f32 = a[n..].iter().zip(&b[n..]).map(|(x, y)| x * y).sum();
birikim.iter().sum::<f32>() + kalan
}Uygulama Hızlı nokta çarpımı
Yukarıdaki nokta4 fonksiyonunu yaz. a 1'den 10'a kadar sayılar (f32), b on adet 1.0 olsun; sonucu yazdır.
Başlangıç kodu
fn main() {
// buraya yaz
}Örnek çözüm
fn nokta4(a: &[f32], b: &[f32]) -> f32 {
assert_eq!(a.len(), b.len());
let mut birikim = [0.0f32; 4];
for (x, y) in a.chunks_exact(4).zip(b.chunks_exact(4)) {
for i in 0..4 {
birikim[i] += x[i] * y[i];
}
}
let n = a.len() / 4 * 4;
let kalan: f32 = a[n..].iter().zip(&b[n..]).map(|(x, y)| x * y).sum();
birikim.iter().sum::<f32>() + kalan
}
fn main() {
let a: Vec<f32> = (1..=10).map(|x| x as f32).collect();
let b = vec![1.0f32; 10];
println!("{}", nokta4(&a, &b));
}Beklenen çıktı
55
Soru ve cevaplar
Dersin sorularını cevaplarıyla birlikte inceleyebilirsin. Kendini denemek istersen dersi interaktif olarak çöz.
1 Nokta çarpımında 4 ayrı birikim kullanmak neden hızlıdır?
- Daha az bellek kullanır
- Daha doğrudur
- Hızlı değildir
- Bağımsız zincirler aynı anda ilerler ve 4 şeritli bir vektöre doğrudan eşlenir Doğru cevap
Açıklama: Tek birikimde her toplama bir öncekini bekler; dört birikim gecikmeyi gizler.
2 Parçaları eşle
for (x, y) in a.chunks_exact(4).____(b.chunks_exact(4)) {
for i in 0..4 { birikim[i] += x[i] * y[i]; }
}for (x, y) in a.chunks_exact(4).zip(b.chunks_exact(4)) {
for i in 0..4 { birikim[i] += x[i] * y[i]; }
}Açıklama: zip iki dilimin aynı konumdaki parçalarını eşler.
3 Grubun özeti
| Kavram | Anlamı |
|---|---|
Simd<T, N> |
N şeritli vektör |
Mask + select |
Dallanmasız koşul |
reduce_sum |
Yatay toplam |
Çoklu birikim |
Vektörleşme dostu |