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synced 2025-06-16 06:47:06 +01:00
Completed implementation of new Grid_simd classes
Tested performance for SSE4, Ok. AVX1/2, AVX512 yet untested
This commit is contained in:
neo
268
lib/simd/Old/Grid_vRealD.h
Normal file
268
lib/simd/Old/Grid_vRealD.h
Normal file
@ -0,0 +1,268 @@
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||||
#ifndef GRID_VREALD_H
|
||||
#define GRID_VREALD_H
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||||
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||||
namespace Grid {
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||||
class vRealD {
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||||
public:
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||||
dvec v; // dvec is double precision vector
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|
||||
public:
|
||||
typedef dvec vector_type;
|
||||
typedef RealD scalar_type;
|
||||
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vRealD()=default;
|
||||
vRealD(RealD a){
|
||||
vsplat(*this,a);
|
||||
};
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||||
vRealD(Zero &zero){
|
||||
zeroit(*this);
|
||||
}
|
||||
vRealD & operator = ( Zero & z){
|
||||
vzero(*this);
|
||||
return (*this);
|
||||
}
|
||||
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||||
friend inline void mult(vRealD * __restrict__ y,const vRealD * __restrict__ l,const vRealD *__restrict__ r) {*y = (*l) * (*r);}
|
||||
friend inline void sub (vRealD * __restrict__ y,const vRealD * __restrict__ l,const vRealD *__restrict__ r) {*y = (*l) - (*r);}
|
||||
friend inline void add (vRealD * __restrict__ y,const vRealD * __restrict__ l,const vRealD *__restrict__ r) {*y = (*l) + (*r);}
|
||||
friend inline vRealD adj(const vRealD &in) { return in; }
|
||||
friend inline vRealD conjugate(const vRealD &in){ return in; }
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friend inline void mac (vRealD &y,const vRealD a,const vRealD x){
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#if defined (AVX1) || defined (SSE4)
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||||
y = a*x+y;
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||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX2 // AVX 2 introduced FMA support. FMA4 eliminates a copy, but AVX only has FMA3
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||||
// accelerates multiply accumulate, but not general multiply add
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||||
y.v = _mm256_fmadd_pd(a.v,x.v,y.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
// here precision of vector are still single
|
||||
y.v = _mm512_fmadd_pd(a.v,x.v,y.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
y.v = vec_madd(a.v,x.v,y.v);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
//////////////////////////////////
|
||||
// Initialise to 1,0
|
||||
//////////////////////////////////
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||||
friend inline void vone (vRealD &ret){ vsplat(ret,1.0);}
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||||
friend inline void vzero(vRealD &ret){ vsplat(ret,0.0);}
|
||||
|
||||
|
||||
////////////////////////////////////
|
||||
// Arithmetic operator overloads +,-,*
|
||||
////////////////////////////////////
|
||||
friend inline vRealD operator + (vRealD a, vRealD b)
|
||||
{
|
||||
vRealD ret;
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
ret.v = _mm256_add_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
ret.v = _mm_add_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
ret.v = _mm512_add_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
ret.v = vec_add(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
return ret;
|
||||
};
|
||||
friend inline vRealD operator - (vRealD a, vRealD b)
|
||||
{
|
||||
vRealD ret;
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
ret.v = _mm256_sub_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
ret.v = _mm_sub_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
ret.v = _mm512_sub_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
ret.v = vec_sub(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
return ret;
|
||||
};
|
||||
|
||||
friend inline vRealD operator * (vRealD a, vRealD b)
|
||||
{
|
||||
vRealD ret;
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
ret.v = _mm256_mul_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
ret.v = _mm_mul_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
ret.v = _mm512_mul_pd(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
ret.v = vec_mul(a.v,b.v);
|
||||
#endif
|
||||
return ret;
|
||||
};
|
||||
|
||||
////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||
// General permute; assumes vector length is same across
|
||||
// all subtypes; may not be a good assumption, but could
|
||||
// add the vector width as a template param for BG/Q for example
|
||||
////////////////////////////////////////////////////////////////////
|
||||
|
||||
friend inline void permute(vRealD &y,vRealD b,int perm)
|
||||
{
|
||||
Gpermute<vRealD>(y,b,perm);
|
||||
}
|
||||
/*
|
||||
friend inline void merge(vRealD &y,std::vector<RealD *> &extracted)
|
||||
{
|
||||
Gmerge<vRealD,RealD >(y,extracted);
|
||||
}
|
||||
friend inline void extract(const vRealD &y,std::vector<RealD *> &extracted)
|
||||
{
|
||||
Gextract<vRealD,RealD>(y,extracted);
|
||||
}
|
||||
friend inline void merge(vRealD &y,std::vector<RealD > &extracted)
|
||||
{
|
||||
Gmerge<vRealD,RealD >(y,extracted);
|
||||
}
|
||||
friend inline void extract(const vRealD &y,std::vector<RealD > &extracted)
|
||||
{
|
||||
Gextract<vRealD,RealD>(y,extracted);
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
|
||||
friend inline void vsplat(vRealD &ret,double a){
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
ret.v = _mm256_set_pd(a,a,a,a);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
ret.v = _mm_set_pd(a,a);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
ret.v = _mm512_set1_pd(a);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
ret.v = {a,a,a,a};
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
friend inline void vset(vRealD &ret, double *a){
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
ret.v = _mm256_set_pd(a[3],a[2],a[1],a[0]);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
ret.v = _mm_set_pd(a[1],a[0]);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
ret.v = _mm512_set_pd(a[7],a[6],a[5],a[4],a[3],a[2],a[1],a[0]);
|
||||
// Note v has a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 a7
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
ret.v = {a[0],a[1],a[2],a[3]};
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend inline void vstore(const vRealD &ret, double *a){
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
_mm256_store_pd(a,ret.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
_mm_store_pd(a,ret.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
_mm512_store_pd(a,ret.v);
|
||||
// Note v has a7 a6 a5ba4 a3 a2 a1 a0
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
assert(0);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
friend inline void vstream(vRealD &out,const vRealD &in){
|
||||
#if defined (AVX1)|| defined (AVX2)
|
||||
_mm256_stream_pd((double *)&out.v,in.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
_mm_stream_pd((double *)&out.v,in.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
_mm512_storenrngo_pd((double *)&out.v,in.v);
|
||||
//Note v has a3 a2 a1 a0
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
assert(0);
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
friend inline void prefetch(const vRealD &v)
|
||||
{
|
||||
_mm_prefetch((const char*)&v.v,_MM_HINT_T0);
|
||||
}
|
||||
// Unary negation
|
||||
friend inline vRealD operator -(const vRealD &r) {
|
||||
vRealD ret;
|
||||
vzero(ret);
|
||||
ret = ret - r;
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
friend inline RealD Reduce(const vRealD & in)
|
||||
{
|
||||
#ifdef SSE4
|
||||
vRealD v1;
|
||||
permute(v1,in,0); // sse 128; paired real double
|
||||
v1=v1+in;
|
||||
return RealD(v1.v[0]);
|
||||
#endif
|
||||
#if defined(AVX1) || defined (AVX2)
|
||||
vRealD v1,v2;
|
||||
permute(v1,in,0); // avx 256; quad double
|
||||
v1=v1+in;
|
||||
permute(v2,v1,1);
|
||||
v1=v1+v2;
|
||||
return v1.v[0];
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef AVX512
|
||||
return _mm512_reduce_add_pd(in.v);
|
||||
#endif
|
||||
#ifdef QPX
|
||||
#endif
|
||||
}
|
||||
|
||||
// *=,+=,-= operators
|
||||
inline vRealD &operator *=(const vRealD &r) {
|
||||
*this = (*this)*r;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
inline vRealD &operator +=(const vRealD &r) {
|
||||
*this = *this+r;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
inline vRealD &operator -=(const vRealD &r) {
|
||||
*this = *this-r;
|
||||
return *this;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public:
|
||||
static int Nsimd(void) { return sizeof(dvec)/sizeof(double);}
|
||||
};
|
||||
|
||||
inline vRealD innerProduct(const vRealD & l, const vRealD & r) { return conjugate(l)*r; }
|
||||
inline void zeroit(vRealD &z){ vzero(z);}
|
||||
|
||||
inline vRealD outerProduct(const vRealD &l, const vRealD& r)
|
||||
{
|
||||
return l*r;
|
||||
}
|
||||
inline vRealD trace(const vRealD &arg){
|
||||
return arg;
|
||||
}
|
||||
inline vRealD real(const vRealD &arg){
|
||||
return arg;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
}
|
||||
#endif
|
||||
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