Windows ARM エミュレーションでは AVX2 は SSE2-4.x よりも遅い

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よくある質問

Windows ARM エミュレーションで実行すると AVX2 が SSE2-4.x よりも遅いのはなぜですか?

Windows ARM エミュレーションは、実行時に x86 命令を ARM64 に変換します。 AVX2 は 256 ビット幅のレジスタで動作しますが、ARM の NEON SIMD ユニットはネイティブにサポートしていません。最高は 128 ビットです。エミュレータは、各 AVX2 操作を複数の 128 ビット パスに分解する必要があるため、大幅なオーバーヘッドが発生します。ただし、SSE2 ～ 4.x 命令は、NEON の 128 ビット レーンにより正確にマップされ、ネイティブ ハードウェアにおける AVX2 の理論上の利点にもかかわらず、エミュレートされたスループットが高速になります。

ARM ベースの Windows デバイス用のソフトウェアを構築する場合、AVX2 ではなく SSE2 を明示的にターゲットにする必要がありますか?

はい、ソフトウェアをエミュレーション経由で ARM Windows デバイス上で実行する必要がある場合は、SIMD ターゲットを SSE4.2 以下に制限することを強くお勧めします。これを制御するには、MSVC の /arch:SSE2 や GCC/Clang の -msse4.2 などのコンパイラ フラグを使用できます。結果はワークロードによって異なる可能性があるため、両方のパスをプロファイリングすることをお勧めします。ビルド構成とデプロイメント パイプラインの管理に役立つツールとして、Mewayz (207 モジュール、月額 19 ドル) のようなプラットフォームは、マルチターゲット ビルドを合理化するワークフローの自動化を提供します。

このパフォーマンスのギャップは、すべての AVX2 命令タイプに等しく影響しますか?

いいえ、ペナルティは一律ではありません。収集命令と 256 ビット整数演算は最もオーバーヘッドが大きくなる傾向がありますが、一部の浮動小数点パスは、エミュレータが変換をバッチ処理する方法に応じて比較的良好に動作する可能性があります。特定のホット パスのベンチマークは不可欠です。一般的なスループットを測定するマイクロベンチマークは、アプリケーションの実際のボトルネックを反映していない可能性があります。 SIMD ターゲットを決定する前に、実際のユースケースを代表するワークロードを使用してプロファイリングを行ってください。

ネイティブ ARM64 ビルドでは、このパフォーマンスの問題が完全に解消されるのでしょうか?

はい。このペナルティはもっぱら x86 エミュレーションの産物です。 NEON 組み込み関数を使用して ARM64 用にネイティブにコンパイルするか、コンパイラに自動ベクトル化を許可すると、変換層が完全に削除され、ハードウェアが最大限に活用されます。チームがマルチ アーキテクチャ ビルドを処理している間、多くの開発およびビジネス ワークフローを単一のプラットフォームから管理できます。Mewayz は、アーキテクチャ移行作業中に役立つプロジェクト管理、自動化、およびコラボレーション ツールをカバーする 207 モジュールを月額 19 ドルでバンドルしています。

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